![](/user_photo/2706_HbeT2.jpg)
- •1.Масса.Сила.Импульс тела и импульс силы. Закон сохранения и изменения импульса.
- •2.Центр инерции. Закон движения центра масс.
- •3.Движение тела в переменной массой . Выведение уравнения Мещерского
- •4.24.Консервативные силы. Потенциальная энергия. Связь между потенц. Энергией и силой.
- •5. Какое силовое поле называют потенциальным? Докажите, что однородное и центральное силовые поля являются потенциальными. Как определяется сила через потенциальную энергию?
- •6. Что называют механической энергией? Сформулируйте закон ее сохранения. Дайте определение кинетической и потенциальной энергий и выведите закон сохранения энергии в механике.
- •7.Механическая работа. Мощность. Кинетическая и потенциальная энергия тела. Закон сохранения и изменения механической энергии.
- •9.Сформулируйте постулаты специальной теории относительности. Запишите преобразования Лоренца для координат и времени. Как связаны длины и промежутки времени в разных системах отсчета?
- •10. Сформулируйте постулаты специальной теории относительности. Дайте определение интервала между событиями и докажите его инвариантность относительно преобразований Лоренца.
- •11. Запишите преобразования Лоренца для координат и времени. Выведите из них закон сложения скоростей в релятивистской механике.
- •12. Как рассчитывается кинетическая энергия релятивистской частицы, полная энергия и энергия покоя. Взаимосвязь полной энергии и импульса.
- •13. Уравнение движения тела в неинерциальных системах отсчета. Что такое силы инерции? Классифицируйте силы инерции по характеру движения неинерциальной системы отсчета и тела в ней.
- •14. Момент инерции. Вывести формулу для момента инерции сплошного диска относительно оси симметрии. Теорема Штейнера, ее вывод.
- •15. Момент инерции тела относительно оси. Доказательство теоремы Штейнера. Моменты инерции однородных тел (стержня, цилиндра, шара) относительно осей симметрии.
- •17. Что называют моментом импульса системы относительно данной точки? Выведите закон изменения момента импульса системы частиц. Сформулируйте закон сохранения момента импульса.
- •18. Пружинный маятник. Выведите дифференциальное уравнение его свободных незатухающих колебаний и запишите его решение.
- •19. Математический и пружинный маятники. Вывод формулы для расчета периодов их свободных незатухающих колебаний.
- •20. Физический маятник. Его приведенная длина. Вывод формулы для расчета периода его свободных незатухающих колебаний.
- •26. Выведите дифференциальное уравнение затухающих гармонических колебаний и запишите его решение. Дайте определение логарифмического декремента затухания.
- •27. Какие колебания называют вынужденными? Запишите дифференциальное уравнение вынужденных колебаний и его решение. Резонанс. Выведите формулу для расчета резонансной частоты.
- •29. Что такое волна? Уравнение бегущей плоской гармонической волны.
- •32. Получите уравнение стоячей волны. Пучности и узлы, условия их расположения.
- •33. Что такое волна? Уравнение плоской бегущей гармонической волны. В чем состоит эффект Доплера? Выведите формулу для частоты волны при движении ее источника и приемника.
- •36. Выведите барометрическую формулу. Получите из нее закон Больцмана для распределения частиц во внешнем силовом потенциальном поле.
- •38. Теплоемкость тела. Удельная и молярная теплоемкость, связь между ними. Классическая теория теплоемкости идеального газа и ее недостатки.
- •39. Объясните явление теплопроводности. Выведите закон Фурье. Поясните физический смысл коэффициента теплопроводности.
- •40. Объясните явление диффузии. Выведите закон Фика. Поясните физический смысл коэффициента диффузии.
- •41. Явления переноса. Выведите закон Фика. Получите выражение для коэффициента диффузии через усредненные характеристики теплового движения молекул.
- •42. Объясните явление вязкости. Выведите формулу Ньютона для силы вязкого трения. Объясните физический смысл коэффициента вязкости.
- •43. Адиабатный процесс. Вывод закона Пуассона. Работа газа в адиабатном процессе.
- •46. Энтропия. Определение энтропии через термодинамическую вероятность. Приведите различные формулировки второго закона термодинамики.
- •47. Приведите различные формулировки второго закона термодинамики. Теорема Нернста.
- •48.49. Реальные газы. Сила и потенциальная энергия межмолекулярного взаимодействия. Уравнение и изотермы Ван-дер-Ваальса.
- •50. Фаза, фазовые переходы между агрегатными состояниями вещества. Фазовые переходы 1 и 2 рода.
48.49. Реальные газы. Сила и потенциальная энергия межмолекулярного взаимодействия. Уравнение и изотермы Ван-дер-Ваальса.
Реальный
газ – газ,
который не описывается уравнением
состояния идеального газа
Клапейрона-Менделеева. Отличается от
идеального газа существованием
взаимодействия между его частицами(
молекулами, атомами). При рассмотрении
реальных газов — газов, свойства которых
зависят от взаимодействия молекул,
надо учитывать силы
межмолекулярного взаимодействия.
Они
проявляются на расстояниях £ 10–9 м
и быстро убывают при увеличении расстояния
между молекулами. Такие силы называются
короткодействующими.
По
мере развития представлений о строении
атома и квантовой механики, было выяснено,
что между молекулами вещества одновременно
действуют силы
притяжения и силы отталкивания.
Зависимость
сил межмолекулярного взаимодействия
от расстояния r между
молекулами, где Fо и Fп —
соответственно силы отталкивания и
притяжения, a F — их
результирующая. Силы отталкивания
считаются положительными, а
силы взаимного притяжения — отрицательными.
На
расстоянии r=r0 результирующая
сила F = 0, т.е.
силы притяжения и отталкивания
уравновешивают друг друга. Таким образом,
расстояние r0 соответствует
равновесному расстоянию между молекулами,
на котором бы они находились в отсутствие
теплового движения. При r < r0 преобладают
силы отталкивания (F>0), при r > r0 —
силы притяжения (F<0). На
расстояниях r >
10–9 м
межмолекулярные силы взаимодействия
практически отсутствуют (F®0).
Элементарная
работа dA силы F при
увеличении расстояния между молекулами
на dr совершается
за счет уменьшения взаимной потенциальной
энергии
молекул, т. е.
Уравнение
Ван-дер-Ваальса
для одного моля газа
оно имеет вид:
где p — давление, V — молярный объём, T — абсолютная температура, R — универсальная газовая постоянная. Для ν молей газа Ван-дер-Ваальса уравнение состояния выглядит так:
где
V — объём,
Где поправки а и b — постоянные для каждого газа величины, определяемые опытным путем (записываются уравнения Ван-дер-Ваальса для двух известных из опыта состояний газа и решаются относительно а и b).
Изотермы
Ван-дер-Ваальса:
Изотермы
Ван-дер-Ваальса —
кривые зависимости р от Vm при
заданных Т, определяемые
уравнением Ван-дер-Ваальса
для моля газа.
Эти кривые (рассматриваются для четырех
различных температур) имеют довольно
своеобразный характер. При высоких
температурах (T > Tк)
изотерма реального газа отличается от
изотермы идеального газа только некоторым
искажением ее формы, оставаясь монотонно
спадающей кривой. При некоторой
температуре Tк на
изотерме имеется лишь одна точка
перегиба К.
Эта изотерма называется критической, соответствующая ей температура Tк — критической температурой; точка перегиба К называется критической точкой; в этой точке касательная к ней параллельна оси абсцисс. Соответствующие этой точке объем Vк, и давление рк называются также критическими. Состояние с критическими параметрами (pк, Vк, Tк) называется критическим состоянием. При низких температурах (Т < Tк ) изотермы имеют волнообразный участок, сначала монотонно опускаясь вниз, затем монотонно поднимаясь вверх и снова монотонно опускаясь.