3. Методические указания по выполнению задания

1). Первый этап выполняется без компьютера и включает следующие действия:

• составить алгоритм вычислений в виде набора формул, в которых исключены повторяющиеся действия с помощью их преобразования; определить формы и точности представления данных (количество цифр в их представлении);

• распланировать рабочий лист электронной таблицы как электронную копию бумажного листа с алгоритмом вычислений и пояснениями в виде текста;

• создать слой формул электронной таблицы с использованием абсолютных и относительных ссылок и функций из набора Мастер функций;

• создать слой форматов ячеек электронной таблицы

2). Второй этап выполняется на персональном компьютере в пакете MS Excel (версии 7.0 и выше [2]) в дисплейном классе УГТУ-УПИ и включает следующие действия:

• создать файл рабочей книги и сохранить его, задав имя файла в первый раз; при работе с ранее созданным файлом (продолжение работы в ранее созданном файле) - открыть его, сделать копию и перейти на Лист 2 для выполнения задания следующего уровня;

• произвести ввод и редактирование чисел (исходных данных и констант);

• выделить диапазоны ячеек для ввода и копирования формул и рядов числовых значений;

• произвести Автозаполнение ряда числовых значений;

• произвести ввод формул по составленному на первом этапе слою формул;

• произвести редактирование формул через буфер обмена MS Windows (команды Вырезать, Копировать, Вставить из меню Правка или соответствующие кнопки на панели инструментов Стандартная); для ввода математических функций использовать Мастер функций;

• произвести отладку программы (исключить ошибки в формулах и в алгоритме);

• произвести форматирование чисел с применением Числового и Экспоненциального форматов (исходных данных и результатов), выбрав команду Формат в строке меню; количество десятичных цифр после запятой должно соответствовать заданной точности представления числовых значений;

• произвести округление чисел с применением функции "ОКРУГЛ";

• сформировать данные для построения графика с помощью их копирования из диапазонов расчетных данных (использовать команды Копирование, Специальная вставка из меню Правка);

• ввести и отредактировать текст, проверить орфографию (текст задания, пояснения, сведения об исполнителе);

• произвести копирование значения в ячейке результата вычислений в поясняющий текст (использовать команды Копирование, Специальная вставка из меню Правка);

• ввести дату выполнения задания с применением формата Дата;

• произвести форматирование и редактирование рабочего листа (настройку ширины столбцов и высоты строк, вставку, удаление или перестановку ячеек, строк и столбцов);

• сохранить документ Отчет о выполнении задания в файле.

4. Задания для расчетно-графической (курсовой) работы (IV уровень)

1. Вычислить значение относительного количества молекул газа водорода dN/N (в процентах), скорости которых лежат в интервале от V до V+VΔ при постоянной температуре Т, по формулам (2), (6), (8). Построить график подынтегральной функции.

М(Н₂) =- 2,0158 г/моль; V = 0,2 км/с; ΔV = 10 м/с;

Т = 100° С; R = 8314,34 г•м²/(моль•К•с²).

2. Вычислить значение относительного количества молекул газа кислорода dN/N (в процентах), скорости которых при постоянной температуре Т превышают некоторое значение V₀, по формулам (2), (7), (10). Построить график подынтегральной функции.

V₀= 500 м/с; М (О₂) = 32 г/моль;

Т = 300 К; R = 8,314 Дж/(моль•К).

3. Вычислить наиболее вероятную скорость V_B молекул азота при температуре Т по формуле (3) и значения относительного количества молекул dN/N, скорости которых заключены в интервале ΔV = (V_B - V), по формулам (3), (11), (12).

V = 250 м/с; Т = 421 К; M (N₂) = 28,012 г/моль;

R = 8,31441•10⁷ Эрг/(моль•К).

4. Создать и .заполнить ряд вычисленных значений по формуле (2) и вывести на экран график функции распределения F(V) молекул кислорода (О₂) при постоянной температуре Т и изменении скорости молекул V от V_H до V_K с шагом ΔV.

Т = 300 К; М = 31,9988 г/моль;

V_H = 200 м/с; V_K = 300 м/с; ΔV = 10 м/с;

К = 8,314Дж/(моль•К).

5. Создать и заполнить ряд вычисленных значений и вывести на экран график функции F(U) по формуле (11) при изменении значения величины U = V/V_B в диапазоне U_H= 0 до U_K= 2 с шагом ΔU = 0,1.

6. Создать и заполнить ряд вычисленных значений зависимости относительного количества молекул двух газов dN/N (в процентах), скорости которых лежат в интервале от V до V +ΔV при постоянной температуре Т от значения величины V, изменяющейся от V_H до V_K с шагом h_V, по формулам (2), (6), (8). Построить таблицу значений функции dN/N = F(V).

М(Н₂) = 2 г/моль; М(О₂) = 32 г/моль; Т = 0° С;

К = 8,314Дж/(моль•К);

V_H = 0 м/с; V_K = 3•10³ м/с; ΔV = 15 м/с; h_V= 100 м/с.

7. Создать и заполнить ряд вычисленных значений функции F(V) по формуле (2) для двух значений температуры Т₁ и Т₂ при изменении скорости молекул V в диапазоне от V_H до V_K с шагом ΔV. Построить таблицы функций F₁(V) при Т₁ и F₂(V) при Т₂.

Т₁ = 250 К; Т₂ = 350 К;

V_N = 0; V_K = 2 км/с; ΔV = 100 м/с;

М = 28,012 г/моль; R = 8,314 Дж/(моль•К).

8. Создать и заполнить ряд вычисленных значений функции распределения F(V) для двух газов по формуле (3) при заданной температуре Т, молярной массе газа М и ряде значений скорости молекул V = (V₁,V₂, ...,V_n). Вывести на экран таблицу значений функции F(V).

М₁ = 32 г/моль; М₂ = 2 г/моль; Т = 25° С;

V = (0, 50, 100, 300, 500, 750, 1000) м/с; R = 8,314Дж/(моль•К).