Молекулярная физика Контрольная работа 1. Молекулярно-кинетическая теория газов
Вариант 1 1. a) m 0 = M N A ; m 0 =1,79⋅ 10 −25 кг . б) Скорости атомов серебра в пучке, вышедшем из щели во внутреннем цилиндре, разные: скорости одних больше, других меньше, но большинство атомов имеет скорость, близкую по своему значению к средней квадратичной скорости. в) υ= 2πn( R 2 − R 1 ) R 2 s ; υ=522 м/с . 2. a) p 1 V 1 = m 1 R T 1 M ; V 1 = m 1 R T 1 M p 1 ; V 1 =4,3⋅ 10 −3 м 3 . б) p 1 V 1 T 1 = p 2 V 2 T 2 ; p 2 = p 1 V 1 T 2 T 1 ( V 1 −ΔV ) ; p 2 =2⋅ 10 5 Па . в) N= nυst 6 ; n= p 2 k T 2 ; υ= 3R T 2 M ; N= p 2 st N A 12kM T 2 ; N=4,23⋅ 10 27 . 3. a) 1—2 — изохорное нагревание; 2—3 — изобарное сжатие (охлаждение); 3—1 — изотермическое расширение. б)
в)
Вариант 2 1. а) Частицы гуммигута движутся в результате нескомпенсированности ударов по ним молекул жидкости, в которой эти частицы взвешены. Чем крупнее частица, тем в большей мере взаимно компенсируются силы ударов молекул жидкости, действующие на нее с разных сторон. б) N=υ N A = m бр N A M ; N=1,6⋅ 10 7 . в) E= 3kT 2 ; E= m в υ 2 2 ; υ= 3kT m в ; υ в υ бр = m бр m в = m бр N A M ; υ в υ бр =1,7⋅ 10 4 . Скорость молекул воды в 1,7 · 104 раз больше скорости частиц гуммигута. 2. а) p 1 V = m 1 RT M 1 ; p 1 = m 1 RT M 1 V ; p 1 =2⋅ 10 5 Па . б) p= p 1 + p 2 ; p= p 1 + m 2 RT M 2 V ; p=3,25⋅ 10 5 Па . в) pV= ( m 1 + m 2 )RT M ; p 0 V= ( m 1 + m 2 −Δm )R( T−ΔT ) M ; Δm ( m 1 + m 2 ) =1− p 0 T p( T−ΔT ) ;Δm ( m 1 + m 2 ) =0,68 . 3. а) 1—2 — изохорное охлаждение; 2—3 — изотермическое сжатие; 3—1 — изобарное расширение (нагревание). б)
в)
Самостоятельная работа. Жидкость и твердое тело
Вариант 1 1. а) φ 1 = p 1 p 0 ⋅100( % ) ; p 0 =2,33⋅ 10 3 Па ; p 1 = p 0 φ 1 100( % ) ; p 1 =932 Па . б) p 1 V= m 1 RT M ; m 1 = p 1 VM RT ; M=18⋅ 10 −3 кг/моль ; m 1 =0,345 кг . в) φ 2 = p 2 p 0 ⋅100( % ) ; p 2 =( m 1 +Δm ) RT VM ; φ 2 φ 1 = m 1 +Δm m 1 ; Δm= m 1 φ 2 − φ 1 φ 1 ;Δm=0,172 кг . 2. а) Вследствие анизотропии монокристаллы при нагревании расширяются в различных направлениях неодинаково. б) Нет, вследствие анизотропии роста. в) Нет, так как металлы — это поликристаллические тела, они изотропны. Вариант 2 1. а) φ= p 1 p 01 ⋅100( % ) ; p 1 = p 01 =1⋅ 10 3 Па . б) p 1 V 1 = m 1 R T 1 M ; m 1 = p 1 V 1 M R T 1 ; M=18⋅ 10 −3 кг/моль ; V 1 =1 м 3 ; m 1 =7,7⋅ 10 −3 кг. в) t 2 =5 C ∘ ; V 2 =20 м 3 ; p 2 = p 02 =880 Па ; p 2 V 2 =( m 1 V 1 V 2 −Δm ) R T 2 M ; Δm= V 2 ( m 1 RT 2 − V 1 p 2 M ) V 1 R T 2 ; Δm=0,017 кг . 2. а) Стекло — аморфное тело, а поваренная соль — кристаллическое тело. б) Стекло как аморфное тело не имеет определенной температуры плавления. в) Медь как металл — тело поликристаллическое, изотропное. Изотропны и аморфные тела. По своим свойствам медь сходна со стеклом.