- •Введение
- •1. Справочный материал
- •1.1. Кинетическая теория газов
- •1.2. Закон распределения молекул идеального газа по скоростям
- •1.3. Функция распределения вероятностей молекул газа по скоростям
- •1.8. Относительное количество молекул газа для скоростей, превышающих значение v0
- •1.9. Относительное количество молекул газа для скоростей, превышающих значение Vв
- •2. Задания для лабораторно-практичестсих занятий
- •2.1. Задания на тему: "Составление алгоритмов и вычисления по формулам" (I уровень)
- •2.2. Задания на тему: "Составление алгоритмов и многовариантных вычислений" (II уровень)
- •2.3. Алгоритмы многовариантных вычислений с логическими условиями. Построение таблиц и графиков (III уровень)
- •3. Методические указания по выполнению задания
- •4. Задания для расчетно-графической (курсовой) работы (IV уровень)
- •5. Задания для расчетно-графической (курсовой) работы (V уровень)
- •Литература
5. Задания для расчетно-графической (курсовой) работы (V уровень)
1. Вычислить относительное количество молекул газа dN/N (в процентах), скорости которых лежат в интервале от V до V + ΔV при постоянной температуре Т, для ряда значений интервалов скоростей ΔV=(Δ1V, Δ2V, …, ΔnV), по формулам (2), (6), (8). Построить таблицу и график разностей, выбрать наибольшее значение dN/N, используя встроенную функцию "НАИБОЛЬШИЙ".
М(Н2) = 2,0158 г/моль;
ΔV = (10, 20, 30, 40) м/с; Т = 100° С;
R = 8314,34 г •м2/(моль•К•с2).
2. Создать и заполнить ряд вычисленных значений разности доли молекул в одном моле двух газов, при постоянной температуре Т, при изменении скорости на величину ΔV = (Δ1V, Δ2V, .., ΔnV), где ΔIV = Vi-V0, по формулам (1), (2). Построить таблицы и графики. Вычислить значение скорости, при котором разность принимает максимальное значение, используя встроенную функцию "МАКС".
М1 = 28,012•10-3 кг/моль; Т = 300 К;
М2 = 32•10-3 кг/моль; V0 = 100 м/с;
V = (300, 200, 400, 500, 350) м/с;
R = 8314,34 г•м2/(моль•К•с2).
3. Вычислить наиболее вероятную скорость VB молекул азота при температуре Т по формуле (3) и заполнить ряд вычисленных значений относительного количества молекул dN/N, скорости которых заключены в интервале Δ V= (VB-Vi), для ряда значений скоростей Vj по формулам (3), (11), (12). Ряд скоростей Vi подготовить в виде отдельного файла. Построить таблицу и график подынтегральной функции.
V = (250, 300, 320, 400, 450) 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 функции распределения F(V) молекул трех газов при постоянной температуре Т и изменении скорости молекул V от VH до VK для ряда значений шага ΔVi по формуле (2). Построить таблицы и графики. Ряд значений функции распределения F(V) записать в файл.
Т = 300 К; M1 = 31,9988 г/моль; М2 = 28 г/моль;
М3 = 2 г/моль; VH = 200 м/с; VK = 300 м/с;
ΔV = (10, 25, 5, 2.5, 50) м/с; R = 8,314 Дж/(моль•К).
5. Создать и заполнить ряд вычисленных значений функции F(U) для трех газов по формуле (11) при изменении значения величины U = V/VB в диапазоне UH = 0 до UK = 2 с шагом ΔU = 0,1 для ряда значений температур Тi. Построить таблицы и графики F(U) и сформировать файл ряда значений F(U).
Т = (280,300,310,325) К; M1 = 31,9988 г/моль;
M2 = 28 г/моль; М3 = 2 г/моль; R = 8,314 Дж/(моль•К).
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 VH до VK с шагом hV и hV /2, по формулам (2), (6), (8). Построить таблицу значений и график функции dN/N = F(V).
М(Н2) = 2 г/моль; М(О2) = 32 г/моль;
Т = 0° С; R = 8,314 Дж/(моль•К);
VH = 0 м/с; VK = 3•103 м/с; ΔV = 15 м/с; hV= 100 м/с.
7. Создать и заполнить ряд вычисленных значений функции F(V) по формуле (2) для ряда значений температуры Ti при изменении скорости молекул V в диапазоне от VH до VK с шагом ΔV. Построить таблицы и графики функций Fi(V) при Ti и сформировать файл результатов для печати.
T1 = 250 К; Т2 = 350 К; Vn = 0; VK = 2 км/с;
ΔV = 100 м/с; М = 28,012 г/моль; R = 8,314Дж/(моль•К).
8. Создать и заполнить ряд вычисленных значений зависимости относительного количества молекул трех газов dN/N (в процентах), скорости которых лежат в интервале U + ΔU от значения величины U, изменяющейся от UH до UK с шагом hU, для ряда различных значений температуры Т=(Т1, Т2, ..., Тn) по формуле (11). Построить таблицы и графики функции dN/N = F(V) для различных значений Т. Значения Т задать входным массивом М(Н2) = 2 г/моль; М(О2) = 32 г/моль; M(N2) = 28 г/моль; UH = 0; UK = 3; ΔU = 0,1 м/с; T°С = (0, 100, 300, 500, 1000); К = 8,314 Дж/(моль•К).
9. Создать и заполнить ряд вычисленных значений функции распределения F(V) для трех газов по формуле (3) для значений температуры Тi = T0 + i•hT и ряде значений скорости молекул V = (V1,V2, ..., Vn). Построить таблицу значений и график функции F(V).
М1 = 32 г/моль; М2 = 2 г/моль;
М3 = 28 г/моль; Т0= 25° С; hT,С = 5;
ТK = 50° С; V = (0, 50, 100, 300, 500, 750, 1000) м/с;
R = 8,314 Дж/(моль•К).
10. Создать и заполнить ряд вычисленных значений относительного количества молекул газа dN/N (в процентах) для различных значений интервалов относительной скорости ΔU = (Δ1U, Δ1U, ..., ΔnU) по формуле (12). Создать таблицу для ряда значений dN/N=F(ΔU) и построить график подынтегральной функции.
Δ1U = (0-0,5); Δ1U = (0,5-1,5);
Δ1U=(l,5-2); Δ1U = (2-3);
Т = 300 К; R = 8,314 Дж/(моль•К).
