ГАЗОВЫЕ ЗАКОНЫ. I НАЧАЛО ТЕРМОДИНАМИКИ И ЕГО ПРИМЕНЕНИЕ К ИДЕАЛЬНОМУ
Курс (2-ой семестр )
Вопросы к коллоквиуму по теме
ФИЗИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ КАССИЧЕСКОЙ МЕХАНИКИ , ПОСТУПАТЕЛЬНОЕ И ВРАЩАТЕЛЬНОЕ ДВИЖЕНИЕ МАТЕРИАЛЬНОЙ ТОЧКИ И ТВЕРДОГО ТЕЛА ВОКРУГ НЕПОДВИЖНОЙ ОСИ
1. Основные понятия и формулы кинематики (материальная точка, траектория, путь, перемещение, скорость, ускорение).
2. Основные законы динамики. Понятие силы и массы. Виды сил в механике.
3. Импульс. Закон сохранения импульса.
4. Механическая работа и мощность. Механическая энергия. Закон сохранения энергии в механики.
5. Угловая скорость, угловое ускорение, частота и период вращения. Связь между линейной скоростью и угловой, линейным ускорением и угловым.
6. Момент инерции тела относительно оси вращения. Его физический смысл. От каких факторов он зависит? Момент инерции тел правильной геометрической формы. Теорема о параллельных осях (теорема Штейнера).
7. Момент силы относительно точки и оси вращения.
8. Основной закон динамики для вращательного движения.
9. Работа при вращательном движении. Кинетическая энергия вращающегося тела.
10. Момент импульса вращающейся точки относительно центра вращения и относительно оси. Момент импульса твердого тела относительно оси.
11. Закон сохранения момента импульса. Примеры.
12. Составить таблицу сравнения основных формул поступательного и вращательного движений.
Вопросы к коллоквиуму по теме
ГАРМОНИЧЕСКИЕ КОЛЕБАНИЯ И ВОЛНЫ
1. Что называется гармоническим колебательным движением?
2. Второй закон Ньютона в дифференциальной форме для гармонических колеб.
3. Законы изменения смещения, скорости, ускорения, силы. Графики.
4. Величины, характеризующие гармонические колебания (период, амплитуда, частота, циклическая частота, фаза, начальная фаза).
5. Связь между частотой и силовой постоянной.
6. Кинетическая, потенциальная и полная энергия при простом гармоническом колебании.
7. Физический и математический маятники. Формула периода колебаний.
8. Затухающие колебания. Второй закон Ньютона в дифференциальной форме для затухающих колебаний.
9. Закон изменения смещения при затухающих колебаниях. График смещения. Закон смещения амплитуды. Коэффициент затухания и его связь с коэффициентом сопротивления.
10. Логарифмический декремент затухания колебаний и его экспериментальное определение.
11. Механизм образования и распространения волн в упругой среде. Продольные и поперечные волны.
12. График поперечной волны. Показать, как колеблются точки среды в волне. Сравнить график волны с графиком гармонического колебания одной точки.
13. Что называется длинной волны (два определения).
14. Что называется фронтом волны и волновой поверхностью?
15. Вывести уравнение бегущей волны.
16. Образование стоячих волн. Уравнение стоячей волны.
17. График стоячей волны. Показать, как колеблются точки среды в стоячей волне. Что такое узлы и пучности? Длинна стоячей волны.
Вопросы к коллоквиуму по теме
ГАЗОВЫЕ ЗАКОНЫ. I НАЧАЛО ТЕРМОДИНАМИКИ И ЕГО ПРИМЕНЕНИЕ К ИДЕАЛЬНОМУ
1. Понятие идеального газа. Основное уравнение кинетической теории идеального газа.
2. Уравнение Менделеева-Клапейрона. Различие формы записи уравнения. Физический смысл и численное значение универсальной газовой постоянной. Константа Больцмана.
3. Изопроцессы идеального газа. Каким законам они подчиняются? Графическое изображение этих законов в осях (P,V), (V,T), (P,T). Физический смысл абсолютной температуры.
4. Адиабатический процесс. Уравнение Пуассона.
5. сопоставить ход адиабаты и изотермы в системе координат (P,V). Почему адиабата идет круче изотермы?
6. Внутренняя энергия идеального газа и ее выражение через число степеней свободы его молекул.
7. Теплоемкость идеального газа. Что называется удельной теплоемкостью? Молярной теплоемкостью? Соотношение между ними.
8. Что такое CV и CP? Почему CP>CV?
9. Связь между молекулярными теплоемкостями CPm и CVm . Как эти теплоемкости выражаются через число степеней свободы молекул газа?
10. Определение отношения CP/CV методом Клемана и Дезорма. Какие процессы имели место в данной работе? Иллюстрируйте их соответствующими графиками и поясните вывод расчетной формулы.
11. Первое начало термодинамики для идеального газа и его применение к различным изопроцессам.
12. Распределение молекул во внешнем потенциальном поле сил. Барометрическая формула.
13. Распределение молекул идеального газа по скоростям (распределение Максвелла). Вычисление средней арифметической, средней квадратичной и наиболее вероятной скоростей.
14. Основное уравнение молекулярно- кинетической теории газа.
15. Теорема Больцмана о равномерном распределении энергии по степеням свободы молекулы. Вычисление внутренней энергии идеального газа и его теплоемкостей через число степеней свободы. Недостатки классической теории теплоемкостей идеального газа.
16. Средняя длина свободного пробега и среднее число столкновений молекул идеального газа в единицу времени.
Вопросы к коллоквиуму по теме