200

от температур нагревателя и холодильника. Кроме того, из него следует, что КПД может составлять 100 % только в том случае, если температура холодильника равна абсолютному нулю. Это невозможно.

124. Что называется термодинамической вероятностью(W)?

Термодинамическая вероятность — число возможных неотличимых микроскопических состояний системы реализующих определенное макроскопическое состояние этой системы.(W)

125. Может ли термодинамическая вероятность быть меньше нуля?

Нет, не может быть

126. Как связаны между собой термодинамическая вероятность(W) и энтропия(S)?

Запишите формулу Больцмана.

Между энтропией и термодинамической вероятностью логарифмическая зависимость, она выражается формулой= Больцмана

= постоянная Больцмана

При абсолютном нуле температуры любые изменения термодинамической системы происходят без изменения энтропии.

127. Запишите уравнение Ван-дер+-Ваальса( для− )одного= моля газа.

2

где

P — давление, VM — молярный объём, T — абсолютная температура,

R — универсальная газовая постоянная. a - учитывает силы притяжения между молекулами, b — объем молекул газа.

128. Какая поправка в уравнении Ван-дер-Ваальса учитывает силы отталкивания и

конечность размеров молекул реального газа?

константа b — поправка на собств. объём молекул, учитывающая отталкивание молекул на близких расстояниях

129.Какая поправка в уравнении Ван-дер-Ваальса учитывает силы притяжения

Поправка a - учитывает силы притяжения между молекулами

130.От чего зависит внутренняя энергия реального газа

Внутренняя энергия реального газа зависит от его температуры, объема и структуры молекул.

131. = −

Запишите выражение для внутренней энергии одного моля реального газа

132. В чем состоит эффект Джоуля-Томсона

Эффект Джоуля – Томсона заключается в изменении температуры реального газа при просачивании его через пористую перегородку из области с большим давлением в область с меньшим давлением. Течение газа сквозь дроссель должно происходить без теплообмена с окружающей средой (адиабатически).

133. Какие переходы вещества из одного состояния в другое называются

фазовыми переходами I рода?

Фазовые переходы – плавление, парообразование, сублимация и обратные им, которые происходят со скачкообразным изменением свойств вещества: внутренней энергии, энтропии, объема и других величин, – называются фазовыми переходами I рода. Эти переходы происходят при постоянной температуре и давлении

134. Какие переходы вещества из одного состояния в другое называются

фазовыми переходами II рода?

ФАЗОВЫЕ ПЕРЕХОДЫ ВТОРОГО РОДА - фазовые превращения, при которых плотность вещества, энтропия и термодинамические потенциалы не испытывают скачкообразных изменений, а происходит изменение симметрии вещества.

135. Назовите свойства электрического заряда. Сформулируйте закон сохранения

заряда

Свойства заряда:

1)Существуют положительные и отрицательные заряды; 2)Эл.заряд инвариантен, т.е. его величина не зависит от того покоится он или движется;

3)Электрический заряд аддитивен. Заряд системы тел (частиц) равен сумме зарядов тел (частиц), входящих в систему.

4)Сохранение заряда (в изолированной системе q сохраняется)

5)Электрический заряд дискретен. Заряд не может уменьшаться до бесконечно малого значения, Заряд любого тела представляет собой кратное от наименьшего электрического заряда – элементарного заряда.

Закон сохранения заряда – суммарный заряд электрически изолированной системы сохраняется.

136. Сформулируйте и запишите в векторной форме закон Кулона

Модуль силы взаимодействия двух точечных зарядов в вакууме прямо пропорционален произведению модулей этих зарядов и обратно пропорционален квадрату расстояния между ними = 1 2

k— коэффициент пропорциональности. 3= 9 109 л22

137. Запишите выражение для потенциала электростатического поля, созданного

=

точечным зарядом в точке, находящейся от него на расстоянии r

4 0

138. Запишите выражение для напряженности электростатического поля,

созданного точечным зарядом в точке=, находящейся от него на расстоянии r

4 0 2

При положительном заряде q, образующем поле, вектор напряженности E направлен вдоль радиуса от заряда, при отрицательном q- вдоль радиуса по направлению к заряду.

139.Что является силовой характеристикой электростатического поля? Назовите единицу ее измерения в СИ

Силовой характеристикой электростатического поля является напряженность. Единица измерения [B/м] - (вольт на метр).

140.Что является энергетической характеристикой электростатического поля? Назовите единицу ее измерения в СИ

Энергетической характеристикой электростатического поля является потенциал. Единица измерения [B] – (вольт).

141.Что называется электрическим диполем?

142.Что называется потоком вектора напряженности электрического поля (E )

через площадку dS?

143.Сформулируйте теорему Остроградского-Гаусса для электростатического поля в вакууме (в интегральной форме). Приведите ее математическую запись.

144. Работа, совершаемая электростатическое полем при перемещении точечного заряда q из точки (1) в точку (2), равна разности значений потенциальной энергии в этих точках и не зависит от пути перемещения заряда и от выбора точки (0).

= A10 + A02 = A10 – A20 = Wp1 – Wp2

Потенциальная энергия заряда q, помещенного в электростатическое поле, пропорциональна величине этого заряда.

149.Что называется циркуляцией вектора напряженности (E )

электростатического поля?

151.Какое поле называется потенциальным?

Полем сил называют область пространства, в каждой точке которого на помещенную туда частицу действует сила, закономерно меняющаяся от точки к точке. Примером может служить поле силы тяжести Земли или поле сил сопротивления в потоке жидкости (газа). Если сила в каждой точке силового поля не зависит от времени, то такое поле называют стационарным. Ясно, что силовое поле, стационарное в одной системе отсчета, в другой системе может оказаться и нестационарным. В стационарном силовом поле сила зависит только от положения частицы.

Работа, которую совершают силы поля при перемещении частицы из точки 1 в точку 2, зависит, вообще говоря, от пути. Однако среди стационарных силовых полей имеются такие, в которых эта работа не зависит от пути между точками 1 и 2. Этот класс полей, обладая рядом важнейших свойств, занимает особое место в физике. Рассмотрим свойства таких полей.

Введем определение: стационарное силовое поле, в котором работа силы поля на пути между двумя любыми точками не зависит от формы пути, а зависит только от положения этих точек, называется потенциальным, а сами силы - консервативными.

Если это условие не выполняется, то силовое поле не является потенциальным, а силы поля называют неконсервативными. К числу таких сил принадлежит, например, сила трения, так как работа этой силы зависит в общем случае от пути.

159.Что называется вектором поляризации (или поляризованности) диэлектрика?

154.Какие поверхности называются эквипотенциальными? Как они проводятся?

158.Назовите виды поляризации диэлектриков.

165. Закон преломления линий напряженности электростатического поля на границе двух диэлектриков:

Преломление линий электрического поля. Из граничных условий для соответствующих

составляющих векторов E и D следует, что при переходе через границу раздела двух диэлектрических сред линии этих векторов преломляются (рис. 2.8). Разложим векторы E1 и E2 у границы раздела на нормальные и тангенциальные составляющие и

определим связь между углами и при условии . Легко видеть, что как для напряженности поля, так и для индукции справедлив один и тот же закон преломления линий напряженности и линий смещения

.

При переходе в среду с меньшим значением угол, образуемый линиями напряженности (смещения) с нормалью, уменьшается, следовательно, линии располагаются реже. При переходе в среду с большей линии векторов E и D, напротив, сгущаются и удаляются от нормали.

166. Теорема Остроградского–Гаусса для электростатического поля в диэлектриках Электрическое поле в диэлектрической среде создается как свободными,

так и связанными зарядами. Вектор напряженности характеризует результирующее поле. Согласно принципу суперпозиции (1.9), напряженность

поля в веществе равна геометрической сумме напряженностей полей свободных и связанн зарядов:

.

167. теорема Гаусса - Остроградского в интегральной форме для поля в диэлектрике, которая в дифференциальной форме выглядит так:

= dq/dV, Кл / м (10)

ρ - объемная плотность свободных зарядов.

168. В чем заключается явление электростатической индукции?

Электростатическая индукция — явление наведения собственного электростатического поля, при действии на тело внешнего электрического поля. Явление обусловлено перераспределением зарядов внутри проводящих тел, а также поляризацией внутренних микроструктур[1] у непроводящих тел. Внешнее электрическое поле может значительно исказиться вблизи тела с индуцированным электрическим полем.

170. Отличаются ли потенциалы внутри заряженного проводника и на его поверхности?

1)Потенциал внутри проводника должен быть постоян-

ным (ϕ= const).

2. На поверхности проводника силовые линии и вектор напряженности электрического поля должны быть направлены перпендикулярно к поверхности

E =

проводника:

(векторы над обеими E)

Это условие означает, что поверхность проводника в условиях равновесия является эквипотенциальной. В противном случае электроны двигались бы вдоль поверхности проводника.

171. Приведите формулу, устанавливающую связь между поверхностной плотностью зарядов проводника (σ) и поверхностной плотностью связанных

172. От чего зависит электроемкость уединенного проводника

От его формы и размеров

173. Электроемкость плоского конденсатора формула

Электроёмкость плоского конденсатора прямо пропорциональна площади одной из его пластин, диэлектрической проницаемости среды, заполняющей конденсатор

обратно пропорциональна расстоянию между пластинами:

174. Точечные заряды q1 и q2 находятся в вакууме на расстоянии r друг от

друга. Чему равна потенциальная энергия их взаимодействия?

169. условия равновесия зарядов в проводнике

Заряды в проводнике находяться в равновесии,когда создаваемое ими электростатическое поле внутри проводника равно нулю Напряженность поля всюду внутри проводника должна быть равна нулю Е=0. В

соответствии с уравнением это означает, что потенциал внутри проводника должен быть постоянным, т.е. .

Напряженность поля на поверхности проводника должна быть в каждой точке направлена по нормали к поверхности в противном случае появляется

перемещению зарядов до тех пор пока не пропадет составляющая . Следовательно, в случае равновесия зарядов поверхность проводника будет эквипотенциальной. Если проводящему телу сообщить некоторый заряд q, то он распределится так, чтобы соблюдались условия равновесия. Представим себе произвольную замкнутую поверхность, полностью заключенную в пределах тела. Поскольку при равновесии зарядов поле в каждой точке внутри проводника отсутствует, поток вектора электрического смещения через поверхность равен нулю

. Согласно теореме Гаусса алгебраическая сумма зарядов внутри поверхности также будет равна нулю.

Следовательно, при равновесии ни в каком месте внутри проводника не может быть избыточных зарядов - все они расположены на поверхности проводника с некоторой

плотностью . Т.к. в состоянии равновесия внутри проводника избыточных зарядов нет, удаление вещества из некоторого объема, взятого внутри проводника, никак не отразится на равновесном расположении зарядов. Таким образом, избыточный заряд распределяется на полом проводнике так же, как и на сплошном, т.е. по его наружной поверхности. На поверхности полости в состоянии равновесия избыточные заряды располагаться не могут.