Физика / 4

Лекция 4.

Теоретические вопросы:

1. Что из себя представляет термодинамический и статистический метод?

2. Три основных положения молекулярно-кинетической теории.

3. Какой газ называют идеальным?

4. Физический смысл основного уравнения МКТ.

Тест:

1. Чему равно число степеней свободы двухатомной молекулы?

   1. 1

   2. 2

   3. 5

2. Сколько степеней свободы приходится на вращательное движение у двухатомной молекулы?

   1. 1

   2. 2

   3. 3

3. Какое из приведенных выражений описывает наиболее вероятную скорость?

   1. 

   2. 

   3. 

4. Какое из приведенных выражений является функцией распределения Больцмана?

   1. 

   2. 

   3. 

5. Какой температуре по абсолютной шкале Кельвина соответствует температура 69⁰С?

1. 180 К

2. 342 К

3. 316 К

6.  Сколько молекул содержится в одном моле кислорода?

1. 12 × 10²⁶

2. 6 × 10²⁶

3. 6·

7. Барометрическая формула:

1. 

2. 

3. .

8. Формула давления идеального газа:

1. 

2. 

3. 

9. Средняя кинетическая энергия поступательного движения молекулы:

1. 

2. 

3. 

10.  Закон Шарля для:

1. Изотермического процесса

2. Изобарного процесса

3. Изохорного процесса

Задачи:

№1.Какие процессы в неизменной массе идеального газа представляют графики (рис.1)?

Решение: Рассмотрим процесс, который изображен на графике (рис.1) и обозначен цифрой 1.

Мы видим, что произведение , по условию газ идеальный, масса газа постоянная, следовательно, это изотермический процесс.

Перейдем к процессу, который изображен на графике (рис. 1) и обозначен цифрой 2. Из графика мы можем сделать вывод о том, что:

где С – некоторая постоянна величина. Разделим правую и левую части выражения, имеем:

Мы получили, что давление постоянно. Так как ; , то процесс - изобарный.

Ответ: 1- изотермический процесс.

2- изобарный процесс.

№2.Как будет изменяться давление идеального газа в процессе при котором масса газа постоянна, объем газа увеличивают, а температуру уменьшают?

Решение:

За основу решения задачи примем уравнение Клапейрона – Менделеева:

Зная, что масса газа не изменяется, обозначим величину , помним, что эта величина в проводимом процессе постоянная. Из полученного уравнения выразим давление, имеем:

В этом уравнении обозначим направление изменение параметра стрелками

(-увеличивается; - уменьшается):

В формуле мы видим, что числитель дроби уменьшается, знаменатель растет, следовательно, результат (давление) в процессе уменьшается.

Ответ: Давление уменьшается.