Глава 40. Начала термодинамики. Количество теплоты. Работа и внутренняя энергия. Адиабатный процесс. Термодинамические циклы. Энтропия

1. Теплопередача, внутренняя энергия. Что относится к внутренней энергии?

2. Что отражает первое начало термодинамики?

3. Что такое теплоемкость?Чем отличается теплоемкость газа при постоянном давлении от теплоемкости того же газа при постоянном объеме?

4. Адиабата. Показатель адиабаты. Работа при изотермическом и адиабатическом процессах.

5. Работа тепловой машины. КПД. Цикл Карно. Теоремы Карно.

6. Что такое энтропия? Второе начало термодинамики.

7. Теорема Нернста. Третье начало термодинамики.

Задачи

1. Двухатомный идеальный газ в количестве 2 моль нагревают при постоянном объеме до температуры 289 К. Определить количество теплоты, которое необходимо сообщить газу, чтобы увеличить его давление в 3 раза.

2. Некоторый газ массой 1 кг находится при температуре 300 К и под давлением 0,5 МПа. В результате изотермического сжатия давление газа увеличилось в два раза. Работа, затраченная на сжатие равна 432 кДж. Определить, какой это газ.

3. Азот массой 50 г находится при температуре 280 К. В результате изохорного охлаждения его давление уменьшилось в 2 раза, а затем в результате изобарного расширения температура газа в конечном состоянии стала равной первоначальной. Определить работу, совершенную газом.

4. Водород массой 10 г нагрели на 200 К, причем газу было передано количество теплоты 40 кДж. Найти изменение внутренней энергии газа и совершенную им работу.

5. Идеальный газ совершает цикл Карно. Температура нагревателя в три раза выше температуры охладителя. Нагреватель передал газу 42 кДж теплоты. Какую работу совершил газ?

6. Идеальный газ, совершающий цикл Карно, получив от нагревателя количество теплоты 4,2 кДж, совершил работу 590 Дж. Найти термический КПД этого

цикла. Во сколько раз температура нагревателя больше температуры охладителя?

7. Идеальный газ в количестве 1 моль совершает замкнутый цикл, состоящий из двух изобар и двух изохор. Работа газа за цикл 200 Дж. Максимальная и минимальная температуры газа в цикле отличаются на 60 К, отношение давлений на изобарах равно2. найти отношение объемов газа на изохорах.

8. Найти изменение энтропии при превращении 10 г льда при в пар при температуре .

9. Найти изменение энтропии при переходе 8 г кислорода от объема 10 л при температуре к объему 40 л при температуре .

10. Найти изменение энтропии при переходе 6 г водорода от объема 20 л под давлением 150 кПа к объему 60 л под давлением 100 кПа.

Глава 41. Основы физики твёрдого тела. Свободные электроны. Понятие о зонной теории

1.Допущения к зонной теории.

2.Как образуются полностью занятые зоны в кристалле? Свободные?

3.Как образуется электропроводность? От чего зависит?

Глава 42. Элементарные частицы. Частицы и античастицы. Их наблюдение, регистрация и ускорение. Фундаментальные взаимодействия

1.Что такое элементарная частица? Каково их происхождение?

2. Элементы теории Дирака. Электрон и позитрон.

3. Что такое регистрация элементарных частиц?

4. Каково устройство счетчика Гейгера?

5. Каково устройство камеры Вильсона?

6. Каково устройство линейных ускорителей? Синхрофазатрона?

7. Что называют фундаментальным взаимодействием?

8. Каковы виды фундаментального взаимодействия, чем отличаются?

Задачи

1. Протон .влетает в однородное электрическое поле пузырьковой камеры против его силовых линий (параллельно им) с начальной скоростью м/с. Определить путь, пройденный протоном до остановки, если напряженность изменяется по закону , где В/(м с).

2. Протон движется в однородном магнитном поле камеры Вильсона с индукцией 0,1 Тл по окружности. Определить угловую скорость вращения протона.

3. Протон и -частица влетают в однородное магнитное поле. Скорость частиц направлена перпендикулярно силовым линиям поля. Во сколько раз период обращения протона в магнитном поле больше периода обращения -частицы?

4. -частица, момент количества движения которой равен , влетает в однородное магнитное поле камеры Вильсона, перпендикулярно скорости ее движения. Найти кинетическую энергию -частицы.

5. Определить удельный заряд частиц, ускоренных в циклотроне в однородном магнитном поле с индукцией 1,7 Тл при частоте ускоряющего напряжения 25,9 МГц.