Задания по физике для самостоятельной работы студентов (индивидуальные домашние задания). Сборник задач
.pdf6.Нарисуйте принципиальную схему ядерной бомбы. Опишите принцип ее действия.
7.Что такое термоядерная реакция? Почему синтез атомных ядер сопровождается выделением большого количества энергии? Какие вопросы надо решить, чтобы можно было осуществить управляемую термоядерную реакцию?
8.Запишите схему протон-протонного цикла. Запишите схему углерод-азотного цикла.
9.Какие фундаментальные типы взаимодействий осуществляются в природе и как их можно охарактеризовать?
10.Какие элементарные частицы Вы знаете? Какие элементарные частицы относят к лептонам? … к адронам? Какие законы сохранения выполняются для взаимодействия всех типов элементарных частиц? Что является фундаментальным свойством всех элементарных частиц? Зачем нужна гипотеза о существовании кварков?
20.2.ЗАДАЧИ ДЛЯ САМОСТОЯТЕЛЬНОГО РЕШЕНИЯ
1.Написать недостающие обозначения в реакциях:
а) 1327 Aℓ(n, α)x ; б) 199 F ( p, x)168 O ; в)
д) 147 N (n, x)146 C ; е) x( p, α)1122Na .
Записать схемы этих реакций.
а) 1327 Aℓ(n, α)1124Na ; б)
г) 1327 Aℓ(α, p)1430Si ; д)
2555Mn(x, n)2655Fe ; г) 1327 Aℓ(α, p)x ;
199 F ( p, α)168 O ; в) 2555Mn( p, n)2655Fe ;
147 N (n, p)146 C ; е) 1327Mg( p, α)1122Na .
2. При обстреле α-частицами ядра азота возможен захват такой частицы ядром атома. На мгновение образуется чрезвычайно неустойчивое ядро фтора, которое сразу же распадается и превращается в устойчивое ядро кислорода. Данная ядерная реакция была впервые осуществлена в 1919 г. Резерфордом. Написать уравнение реакции и определить, выделяется или поглощается энергия при этой реакции. Найти энергию Q, выделившуюся или поглощенную в результате реакции.
Q = 1,2 МэВ; поглощается.
141
3. Пренебрегая кинетическими энергиями ядер дейтерия и принимая их суммарный импульс равным нулю, определить кинетиче-
ские |
энергии Т1 и |
Т2 и импульсы р1 и р2 |
продуктов реакции |
12H +12H ®23He+01n . |
|
|
|
|
Т1 = 0,82 |
МэВ; Т2 = 2,44 МэВ; ½р1½= ½р1½= 3,6×10-20 кг×м/с. |
|
4. |
Вычислить энергию Q ядерной реакции |
24 He+24He ® p+37Li . |
|
Выделяется или поглощается энергия при этой реакции?
Q = -17,4 МэВ, поглощается.
5. Ядро бора может захватывать нейтрон, в результате чего происходит расщепление ядра бора на ядра лития и гелия. Написать ядерную реакцию и определить энергию Q, освобождающуюся при этой реакции.
105 B+01n®37Li+24He , Q = 2,79 МэВ.
6. Найти энергию Q ядерной реакции 14N(n, p)14C, если энергия связи ядра 14N равна Есв1 = 104,66 МэВ, а ядра 14C - Есв2 = 105,29 МэВ.
Q = 0,63 МэВ.
7. Определить минимальную энергию g-квантов, необходимую для расщепления ядер бериллия и ядер углерода по реакциям:
9Be + hn ®2 |
4He+ 1n; |
12C + hn ®34He. |
||
4 |
2 |
0 |
6 |
2 |
W1 = 1,56 МэВ; W2 = 7,28 МэВ.
8. Считая, что в одном акте деления ядра 235U освобождается энергия Q1 = 200 МэВ, определить: а) энергию Q, выделяющуюся при сгорании m = 1 кг 235U, и массу каменного угля m2 с теплотворной способностью qу = 30 кДж/г, эквивалентную в тепловом отношении одному килограмму 235U; б) массу изотопа 235U, подвергшемуся делению при взрыве атомной бомбы с тротиловым эквивалентом 30 килотонн, если тепловой эквивалент тротила равен qт = 4,1 кДж/г.
а) Q = 8,2×1013 Дж, m2 = 2,7×106 кг; б) m = 1,5 кг.
142
9. Реактор мощностью 100 МВт производит плутоний 23994 Pu . Ис-
ходя из того, что в среднем при одном акте деления ядра 23592U возни-
кает 1,5 ядра 23994 Pu , найти, сколько при этом образуется плутония в течение 10 дней.
m = 72 г.
10. Найти энергию Q реакции 14N(a, p)17О, если кинетическая энергия налетающей a-частицы Тα = 4 МэВ и протон, вылетевший под углом θ = 60° к направлению движения a-частицы, имеет кинетическую энергию Тр = 2,09 МэВ.
Q = -1,2 МэВ.
11. Альфа-частица с кинетической энергией T = 5,3 МэВ возбуждает реакцию 9Be(a, n)12C, энергия которой Q = + 5,7 МэВ. Найти кинетическую энергию Тn нейтрона, вылетевшего под прямым углом к направлению движения a-частицы.
Тn = 8,5 МэВ.
12. Ядро урана 23892U , испуская a-частицу с энергией W = 4,2
МэВ, превращается в ядро тория 23490Th . Определить массу m2 атома 23490Th , если масса атома 23892U равна m1 = 238,05353 а. е. м.
m2 = 234,04643 а.е.м.
13. Сколько нейтронов N будет в сотом поколении (i = 100), если процесс деления начинается с N0 = 1000 нейтронов и происходит в среде с коэффициентом размножения k = 1,05?
N = 1.3×105.
14. Какой минимальной кинетической энергией Т должен обладать нейтрон, чтобы он был в состоянии при столкновении с ядром
кремния 1428Si вызвать ядерную реакцию 1428Si+01n®1328Al+11H ?
Т = 0,78 МэВ.
143
15. При облучении в реакторе стабильный кобальт 2759Co превра-
щается в радиоизотоп 2760Co :
2759Co+01n®2760Co .
2760Co испытывает b-распад, превращаясь в никель 2860 Ni . Найти энергию g -излучения W образовавшегося ядра 2860 Ni .
W = 9,8 МэВ.
16. Вычислить энергию Q термоядерной реакции
12 H +13H ®24Hе+01n .
Q = 17,6 МэВ.
17. Какую массу m воды можно нагреть от 0 °С до кипения, если использовать всю энергию, выделившуюся при реакции
37 Li+11p ®224He при полном разложении 1 г лития?
m = 570 т.
18. Определить энергию W, выделяющуюся при образовании из протонов и нейтронов гелия массой m = 1 г.
W = 82 ГДж.
19. Известно, что в углеродно-азотном, или углеродном, цикле число ядер углерода остается неизменным. В результате этого цикла
четыре ядра водорода 11Н (протона) превращаются в ядро гелия 24He , а также образуются три g-кванта, два позитрона и два нейтрино. Записав эту реакцию, определите выделившуюся в этом процессе энергию.
411H ®24He +2+01e +200 ne + Q ; Q = 25,8 МэВ.
20. Энергия излучения Солнца возникает вследствие цепочки ядерных реакций слияния, конечным результатом которых является превращение четырех атомов водорода в один атом гелия. Определить, сколько воды можно было бы нагреть от 0 ° С до кипения за счет превращения в гелий mH = 4 г водорода.
m = 1,54×106 кг.
144
21. Позитрон с кинетической энергией Т = 750 кэВ налетает на покоившийся свободный электрон. В результате аннигиляции возникают два гамма-кванта с одинаковыми энергиями. Определить угол θ между направлениями их разлет.
θ = 99°.
22. m--мюон испытывает упругое лобовое столкновение с неподвижным электроном. Найти кинетическую энергию Eк¢ электрона отдачи, если кинетическая энергия m--мюона до столкновения
Eк =100 МэВ.
Eк¢ = 2,76 МэВ.
23. По трекам вторичных электронов было обнаружено, что нейтральный пион распался на лету на два одинаковых фотона. Угол между направлениями разлета фотонов равен θ = 90°. Найти кинетическую энергию Eк пиона и энергию Еф каждого фотона.
Eк = 56 МэВ; Еф = 95 МэВ.
24. Время жизни заряженного пиона t1 = 2,6×10-8 с, нейтральнейтрального пиона – t2 = 1,8×10-16 с. Заряженный пион распадается за счет слабого взаимодействия, нейтральный – за счет электромагнитного взаимодействия. Оценить, какое из взаимодействий сильнее и во сколько раз.
xсл/xэл.-м » 10-8.
25. Чему равно наибольшее число пионов, которое может быть образовано при столкновении протона с энергией Wp = 5 ГэВ с покоящимся протоном?
N = 10.
26. Взаимодействие p-мезона с протоном в водородной пузырьковой камере с образованием неизвестной частицы Х идет по схеме
Λ0 → X + π−
π− + p
K 0 → π+ + π−
145
Если спин π-мезона S = 0, то заряд и спин частицы Х будут равны…
Q = +1; S = ½.
27. На основании законов сохранения барионного заряда и странности определить, какие из приведенных реакций возможны.
|
|
~ |
1) π0 + n → К+ + К-; 2) К- +р → π0 + Λ0; 3) р + р → р + K 0 + К+. |
||
|
|
Только 2. |
28. Какие из нижеследующих процессов запрещены законом |
||
сохранения лептонного заряда? |
|
|
1) n → p + e- + ν; |
2) π+ → μ+ + e- + e+; 3) π- → μ- + ν; |
|
4) p + e- → n +ν; |
~ |
~ |
5) μ+ → e+ +ν + ν : 6) К- → μ- + ν . |
||
Запрещены 1, 2 и 3.
29. Распад типа μ- → e- + γ не противоречит законам сохранения электрического заряда, энергии, импульса и спина. Однако в эксперименте такая реакция не обнаруживается. Какие законы сохранения ее запрещают? Сформулируйте эти законы.
Законы сохранения лептонного мюонного и лептонного электронэлектронного зарядов.
30. Запишите, какие комбинации известных в настоящее время кварков воспроизводят свойства: а) нейтрона; б) протона; в) π+- мезона; г) π--мезона; д) Σ0-гиериона.
а) n – нейтрон (udd); б) p – |
|
|
~ |
протон (uud); в) π+-мезон (ud ); |
|||
- |
~ |
0 |
-гиперион (uds) |
г) π -мезон (ud ); д) Σ |
|||
146
ПРИЛОЖЕНИЯ
Приложение 1
ТАБЛИЦЫ ЗАДАНИЙ
Таблица П1.1
Задания для 1 семестра
вар |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Номер раздела (подраздела) |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
1 |
2 |
|
|
3 |
|
4 |
|
5 |
|
6 |
|
7 |
|
|
8 |
9 |
|
10 |
||||||||||
№ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
2 |
1 |
|
2 |
1 |
|
2 |
1 |
|
2 |
1 |
|
2 |
1 |
|
2 |
1 |
|
2 |
|
1 |
|
2 |
1 |
2 |
1 |
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
1 |
|
26 |
2 |
|
20 |
3 |
|
27 |
4 |
|
10 |
5 |
|
13 |
7 |
|
28 |
8 |
|
9 |
|
10 |
|
11 |
9 |
16 |
6 |
8 |
2 |
6 |
|
1 |
8 |
|
7 |
5 |
|
17 |
9 |
|
21 |
2 |
|
28 |
1 |
|
14 |
4 |
|
3 |
|
10 |
|
23 |
3 |
4 |
7 |
14 |
3 |
3 |
|
9 |
1 |
|
14 |
8 |
|
23 |
2 |
|
11 |
7 |
|
8 |
5 |
|
18 |
10 |
|
4 |
|
4 |
|
29 |
6 |
10 |
9 |
20 |
4 |
8 |
|
5 |
6 |
|
10 |
1 |
|
19 |
3 |
|
1 |
10 |
|
16 |
2 |
|
9 |
7 |
|
14 |
|
9 |
|
3 |
4 |
23 |
5 |
26 |
5 |
4 |
|
15 |
5 |
|
13 |
6 |
|
5 |
7 |
|
30 |
3 |
|
26 |
9 |
|
22 |
1 |
|
6 |
|
8 |
|
19 |
2 |
9 |
10 |
3 |
6 |
7 |
|
8 |
3 |
|
28 |
9 |
|
21 |
5 |
|
3 |
1 |
|
10 |
8 |
|
5 |
2 |
|
23 |
|
7 |
|
13 |
6 |
7 |
4 |
27 |
7 |
5 |
|
7 |
4 |
|
2 |
2 |
|
13 |
1 |
|
28 |
9 |
|
30 |
3 |
|
20 |
6 |
|
19 |
|
8 |
|
12 |
7 |
17 |
10 |
5 |
8 |
2 |
|
10 |
6 |
|
18 |
7 |
|
1 |
8 |
|
9 |
4 |
|
15 |
10 |
|
23 |
5 |
|
30 |
|
3 |
|
7 |
9 |
14 |
1 |
16 |
9 |
1 |
|
2 |
7 |
|
26 |
4 |
|
10 |
6 |
|
23 |
3 |
|
5 |
5 |
|
7 |
8 |
|
13 |
|
2 |
|
9 |
10 |
29 |
9 |
1 |
10 |
9 |
|
6 |
1 |
|
22 |
10 |
|
4 |
2 |
|
14 |
8 |
|
9 |
4 |
|
24 |
3 |
|
15 |
|
7 |
|
17 |
5 |
26 |
6 |
7 |
11 |
4 |
|
4 |
5 |
|
15 |
3 |
|
8 |
9 |
|
24 |
2 |
|
20 |
10 |
|
13 |
7 |
|
7 |
|
1 |
|
2 |
6 |
28 |
8 |
30 |
12 |
10 |
|
17 |
9 |
|
5 |
8 |
|
12 |
4 |
|
29 |
5 |
|
2 |
1 |
|
8 |
2 |
|
22 |
|
6 |
|
20 |
3 |
11 |
7 |
6 |
13 |
2 |
|
25 |
3 |
|
30 |
5 |
|
7 |
10 |
|
27 |
9 |
|
21 |
6 |
|
26 |
4 |
|
18 |
|
1 |
|
10 |
7 |
8 |
8 |
13 |
14 |
10 |
|
14 |
8 |
|
11 |
9 |
|
2 |
3 |
|
8 |
4 |
|
29 |
6 |
|
4 |
5 |
|
17 |
|
10 |
|
5 |
1 |
18 |
2 |
22 |
15 |
8 |
|
3 |
10 |
|
9 |
1 |
|
16 |
5 |
|
4 |
6 |
|
1 |
2 |
|
19 |
9 |
|
21 |
|
4 |
|
30 |
7 |
15 |
3 |
24 |
16 |
5 |
|
28 |
2 |
|
17 |
4 |
|
30 |
6 |
|
16 |
8 |
|
23 |
10 |
|
12 |
7 |
|
24 |
|
3 |
|
22 |
1 |
25 |
9 |
10 |
17 |
1 |
|
20 |
10 |
|
25 |
6 |
|
22 |
8 |
|
17 |
7 |
|
24 |
3 |
|
15 |
9 |
|
1 |
|
2 |
|
26 |
5 |
27 |
4 |
2 |
18 |
6 |
|
29 |
7 |
|
21 |
9 |
|
28 |
1 |
|
25 |
10 |
|
6 |
8 |
|
17 |
3 |
|
12 |
|
5 |
|
14 |
4 |
2 |
2 |
11 |
19 |
3 |
|
11 |
10 |
|
3 |
1 |
|
18 |
8 |
|
5 |
6 |
|
17 |
4 |
|
2 |
1 |
|
28 |
|
7 |
|
1 |
2 |
12 |
5 |
25 |
20 |
10 |
|
21 |
4 |
|
24 |
2 |
|
3 |
7 |
|
12 |
8 |
|
25 |
9 |
|
10 |
6 |
|
8 |
|
5 |
|
18 |
1 |
22 |
3 |
17 |
21 |
7 |
|
27 |
6 |
|
6 |
10 |
|
14 |
5 |
|
22 |
3 |
|
11 |
2 |
|
3 |
4 |
|
29 |
|
1 |
|
15 |
9 |
24 |
8 |
19 |
22 |
8 |
|
13 |
9 |
|
19 |
5 |
|
25 |
10 |
|
18 |
1 |
|
3 |
7 |
|
21 |
6 |
|
2 |
|
4 |
|
27 |
3 |
20 |
2 |
4 |
23 |
9 |
|
23 |
5 |
|
8 |
7 |
|
11 |
2 |
|
15 |
10 |
|
19 |
3 |
|
6 |
1 |
|
10 |
|
6 |
|
28 |
8 |
30 |
4 |
18 |
24 |
6 |
|
18 |
9 |
|
1 |
8 |
|
20 |
10 |
|
13 |
7 |
|
22 |
5 |
|
25 |
3 |
|
26 |
|
2 |
|
21 |
4 |
5 |
1 |
12 |
25 |
4 |
|
30 |
2 |
|
23 |
10 |
|
9 |
3 |
|
19 |
5 |
|
27 |
7 |
|
1 |
9 |
|
16 |
|
6 |
|
4 |
8 |
21 |
10 |
15 |
26 |
9 |
|
12 |
7 |
|
16 |
3 |
|
24 |
4 |
|
2 |
1 |
|
14 |
8 |
|
29 |
5 |
|
27 |
|
9 |
|
25 |
2 |
6 |
6 |
28 |
27 |
2 |
|
24 |
3 |
|
27 |
6 |
|
15 |
7 |
|
6 |
9 |
|
18 |
4 |
|
30 |
10 |
|
11 |
|
5 |
|
8 |
8 |
19 |
1 |
9 |
28 |
7 |
|
22 |
8 |
|
29 |
4 |
|
6 |
9 |
|
20 |
6 |
|
4 |
1 |
|
11 |
2 |
|
25 |
|
3 |
|
16 |
10 |
13 |
5 |
23 |
29 |
5 |
|
16 |
4 |
|
4 |
7 |
|
26 |
1 |
|
7 |
2 |
|
12 |
6 |
|
27 |
8 |
|
5 |
|
9 |
|
24 |
10 |
3 |
3 |
29 |
30 |
3 |
|
19 |
1 |
|
12 |
2 |
|
29 |
6 |
|
26 |
4 |
|
7 |
9 |
|
16 |
10 |
|
20 |
|
8 |
|
6 |
5 |
1 |
7 |
21 |
147
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Таблица П1.2 |
|||
|
|
|
|
|
|
|
Задания для 2 семестра |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
вар |
|
|
|
|
|
|
Номер раздела (подраздела) |
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
11 |
12 |
13 |
14 |
15 |
16 |
17 |
|
18 |
19 |
20 |
|||||||||||
№ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
2 |
1 |
2 |
1 |
2 |
1 |
2 |
1 |
2 |
1 |
2 |
1 |
2 |
|
1 |
2 |
1 |
2 |
1 |
2 |
|
|
|
||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
1 |
26 |
2 |
20 |
3 |
27 |
4 |
10 |
5 |
13 |
7 |
28 |
8 |
9 |
|
10 |
11 |
9 |
16 |
6 |
8 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
6 |
1 |
8 |
7 |
5 |
17 |
9 |
21 |
2 |
28 |
1 |
14 |
4 |
3 |
|
10 |
23 |
3 |
4 |
7 |
14 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3 |
3 |
9 |
1 |
14 |
8 |
23 |
2 |
11 |
7 |
8 |
5 |
18 |
10 |
4 |
|
4 |
29 |
6 |
10 |
9 |
20 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4 |
8 |
5 |
6 |
10 |
1 |
19 |
3 |
1 |
10 |
16 |
2 |
9 |
7 |
14 |
|
9 |
3 |
4 |
23 |
5 |
26 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
5 |
4 |
15 |
5 |
13 |
6 |
5 |
7 |
30 |
3 |
26 |
9 |
22 |
1 |
6 |
|
8 |
19 |
2 |
9 |
10 |
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
6 |
7 |
8 |
3 |
28 |
9 |
21 |
5 |
3 |
1 |
10 |
8 |
5 |
2 |
23 |
|
7 |
13 |
6 |
7 |
4 |
27 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
7 |
5 |
7 |
4 |
2 |
2 |
13 |
1 |
28 |
9 |
30 |
3 |
20 |
6 |
19 |
|
8 |
12 |
7 |
17 |
10 |
5 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
8 |
2 |
10 |
6 |
18 |
7 |
1 |
8 |
9 |
4 |
15 |
10 |
23 |
5 |
30 |
|
3 |
7 |
9 |
14 |
1 |
16 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
9 |
1 |
2 |
7 |
26 |
4 |
10 |
6 |
23 |
3 |
5 |
5 |
7 |
8 |
13 |
|
2 |
9 |
10 |
29 |
9 |
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
10 |
9 |
6 |
1 |
22 |
10 |
4 |
2 |
14 |
8 |
9 |
4 |
24 |
3 |
15 |
|
7 |
17 |
5 |
26 |
6 |
7 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
11 |
4 |
4 |
5 |
15 |
3 |
8 |
9 |
24 |
2 |
20 |
10 |
13 |
7 |
7 |
|
1 |
2 |
6 |
28 |
8 |
30 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
12 |
10 |
17 |
9 |
5 |
8 |
12 |
4 |
29 |
5 |
2 |
1 |
8 |
2 |
22 |
|
6 |
20 |
3 |
11 |
7 |
6 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
13 |
2 |
25 |
3 |
30 |
5 |
7 |
10 |
27 |
9 |
21 |
6 |
26 |
4 |
18 |
|
1 |
10 |
7 |
8 |
8 |
13 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
14 |
10 |
14 |
8 |
11 |
9 |
2 |
3 |
8 |
4 |
29 |
6 |
4 |
5 |
17 |
|
10 |
5 |
1 |
18 |
2 |
22 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
15 |
8 |
3 |
10 |
9 |
1 |
16 |
5 |
4 |
6 |
1 |
2 |
19 |
9 |
21 |
|
4 |
30 |
7 |
15 |
3 |
24 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
16 |
5 |
28 |
2 |
17 |
4 |
30 |
6 |
16 |
8 |
23 |
10 |
12 |
7 |
24 |
|
3 |
22 |
1 |
25 |
9 |
10 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
17 |
1 |
20 |
10 |
25 |
6 |
22 |
8 |
17 |
7 |
24 |
3 |
15 |
9 |
1 |
|
2 |
26 |
5 |
27 |
4 |
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
18 |
6 |
29 |
7 |
21 |
9 |
28 |
1 |
25 |
10 |
6 |
8 |
17 |
3 |
12 |
|
5 |
14 |
4 |
2 |
2 |
11 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
19 |
3 |
11 |
10 |
3 |
1 |
18 |
8 |
5 |
6 |
17 |
4 |
2 |
1 |
28 |
|
7 |
1 |
2 |
12 |
5 |
25 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
20 |
10 |
21 |
4 |
24 |
2 |
3 |
7 |
12 |
8 |
25 |
9 |
10 |
6 |
8 |
|
5 |
18 |
1 |
22 |
3 |
17 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
21 |
7 |
27 |
6 |
6 |
10 |
14 |
5 |
22 |
3 |
11 |
2 |
3 |
4 |
29 |
|
1 |
15 |
9 |
24 |
8 |
19 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
22 |
8 |
13 |
9 |
19 |
5 |
25 |
10 |
18 |
1 |
3 |
7 |
21 |
6 |
2 |
|
4 |
27 |
3 |
20 |
2 |
4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
23 |
9 |
23 |
5 |
8 |
7 |
11 |
2 |
15 |
10 |
19 |
3 |
6 |
1 |
10 |
|
6 |
28 |
8 |
30 |
4 |
18 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
24 |
6 |
18 |
9 |
1 |
8 |
20 |
10 |
13 |
7 |
22 |
5 |
25 |
3 |
26 |
|
2 |
21 |
4 |
5 |
1 |
12 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
25 |
4 |
30 |
2 |
23 |
10 |
9 |
3 |
19 |
5 |
27 |
7 |
1 |
9 |
16 |
|
6 |
4 |
8 |
21 |
10 |
15 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
26 |
9 |
12 |
7 |
16 |
3 |
24 |
4 |
2 |
1 |
14 |
8 |
29 |
5 |
27 |
|
9 |
25 |
2 |
6 |
6 |
28 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
27 |
2 |
24 |
3 |
27 |
6 |
15 |
7 |
6 |
9 |
18 |
4 |
30 |
10 |
11 |
|
5 |
8 |
8 |
19 |
1 |
9 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
28 |
7 |
22 |
8 |
29 |
4 |
6 |
9 |
20 |
6 |
4 |
1 |
11 |
2 |
25 |
|
3 |
16 |
10 |
13 |
5 |
23 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
29 |
5 |
16 |
4 |
4 |
7 |
26 |
1 |
7 |
2 |
12 |
6 |
27 |
8 |
5 |
|
9 |
24 |
10 |
3 |
3 |
29 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
30 |
3 |
19 |
1 |
12 |
2 |
29 |
6 |
26 |
4 |
7 |
9 |
16 |
10 |
20 |
|
8 |
6 |
5 |
1 |
7 |
21 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
148
|
|
Приложение 2 |
СПРАВОЧНЫЕ ДАННЫЕ |
||
2.1. Основные физические постоянные |
||
|
|
Таблица П2.1 |
|
|
|
Гравитационная постоянная |
|
G =6,67×10-11 Н×м2/кг2 |
Ускорение свободного падения на Земле |
|
g = 9,8 м/с2 |
Постоянная Авогадро |
|
NA = 6,02×1023 моль-1 |
Газовая постоянная |
|
R = 8,31 Дж/(моль×К) |
Постоянная Больцмана |
|
k = 1,38×10-23 Дж/К |
Элементарный заряд |
|
e = 1,6×10-19 Кл |
Электрическая постоянная |
|
e0 = 8,85×10-12 Ф/м |
Коэффициент пропорциональности в |
законе |
k = 9×109 Н×м2/Кл2 |
Кулона |
|
|
Масса электрона |
|
me = 9,1×10-31 кг |
Масса протона |
|
mp = 1,67×10-27 кг |
Магнитная постоянная |
|
m0 = 4p×10-7 Гн/м |
Скорость света в вакууме |
|
с = 3×108 м/с |
Постоянная Стефана – Больцмана |
|
s = 5,67×10-8 Вт/(м2×К4) |
Постоянная закона смещения Вина |
|
b = 2,9×10-3 м×К |
Постоянная Планка |
|
h = 6,62×10-34 Дж×с |
|
|
ħ = 1,05×10-34 Дж×с |
Постоянная Ридберга |
|
R =3,29×1015 с-1 |
|
|
R’ =1,1×107 м-1 |
Комптоновская длина волны электрона |
|
lс = 2,426×10-12 м |
Боровский радиус |
|
a = 52,917706 пм |
Магнетон Бора |
|
mВ = 0,927×10-23 Дж/Тл |
Атомная единица массы |
|
1 а.е.м. = 1,6605655×10-27 кг |
Нормальные условия: |
|
р = 105 Па |
давление |
|
|
температура |
|
Т = 273 К |
объем одного моля |
|
V0 = 22,4 л |
2.2. Некоторые астрономические величины |
||
Радиус Солнца …… 6,95 ×108 м |
радиус Земли …… 6,37×106 м |
|
расстояние между Солнцем и Землей ……. 1,495×1011 м
149
2.3. Плотность ρ твердых тел и жидкостей (г/см3) |
|
алюминий ………………….2,7 |
касторовое масло ………..… 0,9 |
сталь …………………….… 7,7 |
вода ………………………….1,0 |
медь …………………….…. 8,9 |
ртуть ..............................….. 13,6 |
|
|
|
2.4. Молярные массы некоторых газов |
|
|
|
|||||||||||
водород ……………. 2 |
|
г/моль |
гелий ……………… 4 |
|
|
|
г/моль |
||||||||||
водяной пар ……… 17 |
г/моль |
азот ………….…… 28 |
|
|
|
г/моль |
|||||||||||
воздух …………….. 29 |
|
г/моль |
кислород …………. 32 |
|
г/моль |
||||||||||||
углекислый газ …… 44 |
г/моль |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
2.5. Критические параметры и поправки Ван-дер-Ваальса |
|
||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Таблица П2.2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
Критическая |
|
Критическое |
|
Поправки Ван-дер Ваальса |
||||||||||
Газ |
|
|
температура |
|
давление ркр, |
|
4 |
2 |
|
b, |
10-5 |
||||||
|
|
|
|
Ткр, К |
|
|
|
МПа |
|
|
а, Н×м /моль |
|
м3/моль |
||||
азот |
|
|
|
126 |
|
|
3,39 |
|
|
0,135 |
|
|
3,86 |
|
|||
кислород |
|
|
|
155 |
|
|
5,08 |
|
|
0,136 |
|
|
3,17 |
|
|||
углекислый газ |
|
304 |
|
|
7,38 |
|
|
0,361 |
|
|
4,28 |
|
|||||
|
|
|
2.6. Свойства некоторых жидкостей |
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Таблица П2.3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
Удельная |
|
|
|
удельная теплота |
|
|
поверхностное |
|
||||||
|
теплоемкость с, |
|
парообразования при |
|
натяжение при 20°С |
||||||||||||
|
|
|
Дж/(кг×К) |
|
|
|
100°С r, МДж/кг |
|
|
|
|
s, Н/м |
|
||||
воды |
|
|
|
4190 |
|
|
2,26 |
|
|
|
|
|
0,073 Н/м |
|
|||
ртуть |
|
|
|
138 |
|
|
|
|
- |
|
|
|
|
|
|
0,5 Н/м |
|
|
|
|
2.7. Свойства некоторых твердых тел |
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Таблица П2.4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
Удельная |
|
Удельная теплота |
|
|
Температура |
||||||||
|
|
|
теплоемкость с, |
|
плавления l, кДж/кг |
|
плавления Тпл, °С |
||||||||||
|
|
|
|
Дж/(кг×К) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
лед |
|
|
|
2100 |
|
|
|
|
335 |
|
|
|
|
0 |
|
||
медь |
|
|
|
395 |
|
|
|
|
176 |
|
|
|
|
1100 |
|
||
свинец |
|
|
|
126 |
|
|
|
|
22,6 |
|
|
|
|
327 |
|
||
2.8. Диэлектрическая проницаемость диэлектриков |
|
||||||||||||||||
вода ……….81 |
|
|
|
керосин …..…..2 |
|
|
|
парафин ……..2 |
|
||||||||
150