Проектные задания к модулю IX:
1. Изобразите график функции распределения молекул газа по модулям скоростей (распределение Максвелла).
а)Каков физический смысл абсциссы максимума графика?
б)Каков физический смысл площади, ограниченной правой частью графи ка и ординатой максимума графика?
в)Каков физический смысл площади, ограниченной графиком и осью абсцисс?
г) Чему равна площадь, ограниченная графиком и осью абсцисс?
2. Используя функцию распределения молекул по скоростям, получить функцию распределения Максвелла в приведенном виде F(u), где u=v/vн, vн – наиболее вероятная скорость.
3. Зная функцию распределения молекул по скоростям, определить среднюю арифметическую скорость.
4. Используя таблицы 1 и 2, найдите долю молекул газа, имеющих скорости, меньше наиболее вероятной.
5. Используя таблицы 1 и 2, найдите долю молекул газа, имеющих скорости, превышающие наиболее вероятную.
6. Используя функцию распределения молекул по скоростям, определить их среднюю квадратичную скорость.
7.Доказать, что процент молекул, величины скоростей которых находятся в интервале значений от средней до средней квадратичной скоростей, не зависит от температуры.
8.При каком значении температуры число молекул, находящихся в пространстве скоростей в фиксированном малом интервале максимально?
9.Какова вероятность того, что вектор
скорости молекулы равновесного газа
«находится внутри» элемента телесного
угла
?
Чему равна доля молекул, вектор скорости
которых лежит в третьем октанте?
10.Распределение молекул газа по скоростям
известно. В газе N
молекул. Чему равна вероятность того,
что только одна (все равно какая) молекула
имеет скорость в интервале от V до
V+
(
)?
Чему равна вероятность того, что
и только n (все
равно каких) молекул имеют скорость в
этом интервале?
Вычислить среднее число
молекул со скоростями в указанном
интервале.
11. Какая часть молекул азота при 70С обладает скоростями, лежащими в интервале от 500 до 510 м/с? 12.Определить отношение числа молекул водорода, скорости которых лежат в интервале от 2 до 2,01 км/с, к числу молекул, скорости которых лежат в интервале от 1 до 1,01 км/с, если температура водорода 00С. 13.Определить относительное число молекул идеального газа, скорости которых заключены в пределах от нуля до одной сотой наиболее вероятной скорости.
14.Оценить возможность потери атмосферы Землей.
Тестовые задания к модулю IX:
1. Распределение Максвелла по скоростям характерно для термодинамических систем:
1) с высокой температурой
2) с низкой температурой
3) находящихся в равновесии
4) с медленным течением процессов
2. При увеличении температуры газа в 4 раза график распределения Максвелла по скоростям изменится следующим образом:
1) абсцисса увеличится в 4 раза, ордината уменьшится
2) абсцисса увеличится в 2 раза, ордината уменьшится
3) абсцисса уменьшится в 2 раза, ордината увеличится
4) абсцисса увеличится в 2 раза, ордината не изменится
3. При переводе газа из одного равновесного состояния в другое положение максимума графика функции распределения Максвелла и площадь под этой кривой:
1) изменится, изменится
2) изменится, не изменится
3) не изменится, изменится
4) не изменится, не изменится
4. Процент молекул газа, имеющих скорости меньше наиболее вероятной, равен:
1) 50% 2) 43% 3) 60% 4) 30%
5. Площадь, ограниченная графиком функции распределения Максвелла и осью скоростей, равна:
1) 0,3 2) 0,5 3) 0,7 4) 1,0
6. Процент молекул газа, имеющих скорости больше наиболее вероятной, равен:
1) 70% 2) 50% 3) 57% 4) 40%
Ответы к тестовым заданиям модуля VII:
1. – 1) 2. – 2) 3. – 2) 4. – 4) 5. – 3)
Ответы к тестовым заданиям модуля VIII:
1. – 2) 2. – 3) 3. – 4) 4. – 1) 5. – 4)
Ответы к тестовым заданиям модуля IX:
1. – 3) 2. – 2) 3. – 2) 4. – 2) 5. – 4) 6. – 3)
Правила оценивания тестов ко всем модулям: Правильный ответ на все вопросы - отлично, на 4 вопроса – хорошо, на 3 вопроса удовлетворительно, ответ на 2 – 0 вопросов оценивается как неудовлетворительный.
Литература
1.Савельев И.В. Курс общей физики, т.1. Механика. Молекулярная физика.–2003, 232с.
2.Кикоин И.К., Кикоин А.К. Молекулярная физика.–2002, 480с.
3.Иродов. И.Е. Задачи по общей физике.–2004, 368с.
4.Волькенштейн В.С. Сборник задач по общему курсу общей физики–2005,
384с.
5.Бабаджан В.К. и др. Сборник качественных задач по физике–2001, 395с.
6.Телеснин Р.В. Молекулярная физика. – 2001,360с.
7.Арцыбышев С.А. Курс физики, часть 1. – 1961, 673с.