Получите формулу для силы Стокса. Выведите рабочую формулу

ПРИМЕЧАНИЕ: при подготовке к ответам на вопросы к лабораторной работе 2-4 рекомендовано смотреть описания к лабораторным работам № 2-16. Вывод формулы Стокса взять в лаборатории.

 

 

(МОЛЕКУЛЯРНАЯ ФИЗИКА, ИФИТ) 2013 г.

Работа 2.1 Определение отношения теплоемкостей газа методом Клемана – Дезорма

1. Сформулируйте и запишите дифференциальное уравнение первого начала термодинамики. Какие физические величины называют функциями состояния? Примеры.

2.Что такое теплоемкость тела? Удельная теплоемкость? Молярная теплоемкость? Единицы их измерения.

3. Как удельная теплоемкость связана с молярной теплоемкостью?

4. Что называется молярной теплоемкостью при постоянном давлении и при постоянном объеме?

5. Запишите уравнение Майера. Поясните все входящие в уравнение величины. Каков физический смысл универсальной газовой постоянной?

6. Что называется числом степеней свободы? Как молярные теплоемкости при постоянном давлении и при постоянном объеме связаны с числом степеней свободы?

7. Какой процесс называется адиабатным? Какие вы знаете способы осуществления адиабатного процесса .
8. Запишите уравнение первого начала термодинамики для адиабатного процесса.

9. Запишите уравнение Пуассона для адиабатного процесса и уравнение Бойля-Мариотта для изотермического процесса. Покажите графически зависимость давления P от объема V для указанных процессов.

10. При каком процессе - адиабатном или изотермическом- совершается большая работа (поясните графически).

11. Как и почему изменяется температура газа при его адиабатном сжатии? расширении?

12. Запишите формулу показателя γ. Как показатель адиабаты связан с числом степеней свободы?

13. В чем суть «вымораживания» числа степеней свободы?

14. Почему (в данной лабораторной работе) давление воздуха в закрытом сосуде после адиабатного расширения начинает снова возрастать?

15. Идеальный газ сжимается адиабатически. Что при этом происходит с давлением, объемом, температурой и внутренней энергией газа? Они увеличиваются, уменьшаются или не изменяются?

16. Выведите уравнение Пуассона для адиабатного процесса.

-----------------------------------------------------------------------------------------------------------

Работа 2.7 Определение коэффициента поверхностного натяжения жидкости по методу поднятия жидкости в капиллярных трубках

1. Дайте понятия радиуса молекулярного действия и сферы молекулярного действия.

2. Что называется свободной поверхностью?

3. Чем отличаются молекулы из поверхностного слоя от молекул из объема жидкости? Опишите характер взаимодействия молекул в жидкости.

4. Какова причина возникновения поверхностного натяжения и сил поверхностного натяжения? К чему эти силы приложены и как направлены?

5. Как и почему стремятся изменить площадь поверхностного слоя силы поверхностного натяжения? Какую форму примет капля жидкости в случае отсутствия других сил (в невесомости) и почему?

6. Что такое коэффициент поверхностного натяжения?Дайте его энергетическую и силовую трактовку. Единицы измерения коэффициента поверхностного натяжения.

7. Как ведет себя коэффициент поверхностного натяжения жидкости σпри нагревании? При ка­кой температуре его значение равно нулю?

8. Что называется свободной поверхностной энергией?

9. Какой угол называют краевым углом? Каковы его значения в случае полного смачивания и полного несмачивания?

10. Что такое смачивание и несмачивание? Почему они возникают? Может ли смачивание или несмачивание происходить для двух жидкостей?

11. Запишите условие равновесия капли жидкости, лежащей на твердой поверхности. Получите формулы для краевых углов в случае смачивания и несмачивания жидкостью данного твердого тела.

12. Запишите формулу Лапласадля расчёта избыточного давления под искривленной поверхностью жидкости. Поясните входящие в формулу физические величины.

13. Какой канал называют капилляром?Объясните причину подъёма (опускания) уровня жидкости в капилляре по сравнению с уровнем свободной поверхности жидкости.

14. Объясните метод измерения коэффициента поверхностного натяжения, используемый в этой работе.