Билет 7

1 ) Первое начало термодинамики утверждает, что изменение внутренней энергии термодинамической системы (тела) может быть осуществлено двумя путями: путём совершения механической работы и путём теплопередачи. Энергия, переданная системе путём теплопередачи, называется количеством теплоты  .

,где   - количество теплоты, переданной системе,   - изменение внутренней энергии системы при её переходе из первого состояния во второе,   - работа, совершённая над системой.

Е сли к термодинамической системе подводится элементарное количество теплоты  , то оно расходуется на изменение внутренней энергии   и совершение элементарной работы  :

     

  Величина   представляет собой полный дифференциал, то есть бесконечно малое изменение величины  , и поэтому интеграл от неё равен разности внутренних энергий системы в двух состояниях, конечном и начальном:

И нтегралы (суммы) от малых величин   и   являются количеством теплоты  , переданной системе, и работой  , совершенной системой при ее переходе из первого состояния во второе:

С учетом формул интегрирование выражения дает:

2) Интервалом между произвольными событиями в специальной теории относительности называется квадратный корень следующей величины:

где   — являются разностями времён и координат двух событий.

Т.е это расстояние между двумя событиями в пространстве времени, являющиеся обобщением евклидова пространства между двумя точками.

3) Какое число атомов газа содержит единица объёма сосуда при температуре 20С и давлении 0,5 атм. Определить ср. кВ. скорость атомов.

Билет 8

1) Адиабатическим называется процесс, при котором отсутствует теплообмен (δQ=0) между системой и окружающей средой. Адиабатическим процессами можно считать все быстропротекающие процессы.

И з первого начала термодинамики (δQ=dU+δA) для адиабатического процесса следует, что:

т. е. внешняя работа совершается за счет изменения внутренней энергии системы. 

  Уравнение адиабатического процесса, называемое также уравнением Пуассона:

Д ля перехода к переменным Т, V или p, Т исключим из с помощью уравнения Клапейрона — Менделеева:

 соответственно давление или объем: 2) Относительная молекулярная масса простого или сложного вещества есть отношение массы его молекулы к 1/12 части массы атома ¹²С (углерод).

3) При какой скорости масса движущегося электрона больше его массы покоя?

Билет 9

1) Стоячая волна — колебания в распределённых колебательных системах с характерным расположением чередующихся максимумов (пучностей) и минимумов (узлов) амплитуды. 

В случае гармонических колебаний в одномерной среде стоячая волна описывается формулой:

,

где u — возмущения в точке х в момент времени t, — амплитуда стоячей волны, — частотa,

k — волновой вектор, — фаза.

Стоячие волны являются решениями волновых уравнений.

Пучности – точки, в которых амплитуда стоячей волны максимальна 

 Узлы стоячей волны – точки, в которых амплитуда стоячей волны равна нулю  

2) Термодинамическая система — это некая физическая система, состоящая из большого количества частиц, способная обмениваться с окружающей средой энергией и веществом. Также обычно полагается, что такая система подчиняется статистическим закономерностям. Для термодинамических систем справедливы законы термодинамики.

Изолированные системы - системы, которые не обмениваются с окружающей средой ни энергией, ни веществом, и закрытые системы, которые обмениваются со средой только энергией, но не обмениваются веществом.

3) Углекислый газ СО2 массой 8 г был нагрет на t=20С в условиях свободного расширения. Найти работу расширения и изменение внутренней энергии.