5.Какие типы волн используются при описании волнового движения? Приведите примеры поперечных, продольных и стоячих волн в упругой среде.

При описании волнового движения используются механические, звуковые, электромагнитные волны.

Поперечная волна – это волна, при которой смещение частиц среды происходит в плоскости, перпендикулярной направлению распространения волны. Если один конец резинового шнура закрепить и, слегка натянув шнур рукой, привести другой его конец в колебательное движение, то по шнуру побежит волна. При распространении волны вдоль шнура отдельные участки шнура совершают колебания в направлении, перпендикулярном направлению распространения волны. Продольная волна – это волна, при которой смещение частиц среды происходит параллельно направлению распространения волны. Продольную волну удобно наблюдать на длинной мягкой пружине большого диаметра. Ударив ладонью по одному из концов пружины можно заметить, как сжатие бежит по пружине. С помощью серии последовательных ударов можно возбудить в пружине волну, представляющую собой последовательное сжатие и растяжение пружины, бегущие друг за другом. Стоячая волна возникает следующим образом. Если у струны закрепить оба конца, импульс будет отражаться от обоих концов и бегать по струне. Поскольку расстояния между импульсами одинаковы, то процесс на выбранном участке будет тоже повторяться. Стоячие волны на струне можно представить и как результат сложения двух бегущих волн. При наложении друг на друга они создают весьма устойчивую картину. Если мы уловим момент, когда бегущие волны будут в противофазе, то струна в этот момент будет совершенно прямой.

6.Что изучает термодинамика? Что такое "термодинамическая система", "равновесное состояние", "начала термодинамики", идеальный и реальный цикл, коэффициент полезного действия тепловых машин? Пусть пар поступает на турбину при температуре +177С, а окружающий воздух имеет температуру +15С. Определите максимально возможный к.п.д. паровой трубы?

Термодинамика– наука о наиболее общих свойствах макроскопических физических систем, находящихся в состоянии термодинамического равновесия, и о процессах перехода между этими состояниями. В основе термодинамики лежат фундаментальные принципы (начала), которые являются обобщением многочисленных наблюдений и выполняются независимо от природы образующих систему тел.

Термодинамическая система– совокупность макроскопических тел, которые могут обмениваться энергией и веществом (то есть, взаимодействовать) с внешней средой и друг с другом. Термодинамическая система состоит из очень большого числа микроскопических частиц (атомов, молекул), и поэтому её состояние можно характеризовать макроскопическими параметрами: плотностью, давлением, концентрацией веществ, образующих макроскопическую систему.

Равновеснымназывается состояние, если характеризующие его параметры при отсутствии внешних воздействий, остаются постоянными неограниченное время.

Термодинамика основана на трёх-четырёх утверждениях, которые включили в себя огромный опыт человечества по направлению энергии и называются началами термодинамики.

Идеальный циклэто передача количества теплоты от источника тепла – нагревателя, к холодильнику, т.е. от более нагретого тела к менее нагретому.Реальный циклэто передача количества тепла от холодильника, к источнику тепла – нагревателю, т.е. прямо пропорционален идеальному циклу.

Коэффициентом полезного действия тепловых машинназывают отношение работы, совершаемой двигателем, к количеству теплоты, полученному от нагревателя.

Пар поступает на турбину при температуре Т₁= +177С, а окружающий воздух имеет температуру Т₂= +15С. При этих температурах максимальное значение к.п.д. паровой трубы равно:

T₁– температура нагревателя Т₂– температура холодильника

t₁ = +177С T₁ = t₁ + 273 = 177 + 273 = 450 K

t₂ = +15С T₂ = t₂ + 273 = 15 + 273 = 288 K

ŋ_мах = ?

ŋ_мах = = 36 %

7.Как соединяются атомы в молекулы? Какова роль энергии и энтропии при образовании молекул? Поясните понятие химических связей и приведите примеры различных связей. Какие химические связи являются определяющими в конденсированных средах?

Под химической связьюпонимают такой вид взаимодействия атомов, который обусловлен совместным использованием их электронов. Существуют разные виды химической связи – ковалентная, ионная, полярная, металлическая, водородная.

Ионная связьобразуется при взаимодействии атомов, которые резко отличаются друг от друга по электроотрицательности. Например, типичные металлы литий(Li), натрий(Na), калий(K), кальций (Ca), стронций(Sr), барий(Ba) образуют ионную связь с типичными неметаллами, в основном с галогенами. Кроме галогенидов щелочных металлов, ионная связь также образуется в таких соединениях, как щелочи и соли. Например, в гидроксиде натрия(NaOH) и сульфате натрия(Na₂SO₄) ионные связи существуют только между атомами натрия и кислорода (остальные связи – ковалентные полярные).

При взаимодействии атомов с одинаковой электроотрицательностью образуются молекулы с ковалентной неполярной связью. Такая связь существует в молекулах следующих простых веществ:H₂,F₂,Cl₂,O₂,N₂. Химические связи в этих газах образованы посредством общих электронных пар, т.е. при перекрывании соответствующих электронных облаков, обусловленном электронно-ядерным взаимодействием, которые осуществляет при сближении атомов.

Ковалентная полярная связь– связь, которая образуется при взаимодействии атомов с разными, но не резко отличающимися значениями электроотрицательности. (Например: жидкие и газообразные веществаHCl,H₂O).

Связь, которая образуется в результате взаимодействия относительно свободных электронов с ионами металлов, называются металлической связью. Сущность процесса образования металлической связи состоит в следующем: атомы металлов легко отдают валентные электроны и превращаются в положительные заряженные ионы. Относительно свободные электроны, оторвавшиеся от атома, перемещаются между положительными ионами металлов. Между ними возникает металлическая связь, т. е. электроны как бы цементируют положительные ионы кристаллической решетки металлов.

Водородная связь– связь, которая образуется между атомом водорода одной молекулы и атомом сильно электроотрицательного элемента (O, N, P, F и др.) другой молекулы. Рассмотрим некоторые примеры. Обычно мы изображаем состав воды химической формулой H₂O. Однако это не совсем точно. Правильнее было бы состав воды обозначать формулой (H₂O)n, где n = 2,3,4 и т. д. Это объясняется тем, что отдельные молекулы воды связаны между собой посредством водородных связей.

Конденсированные среды– это твёрдые тела и жидкости. В твёрдых телах определяющей является металлическая связь, а в жидких водородная.