- •Сафу им. М.В.Ломоносова, иИиКт
- •10 Июня 2011 г.
- •Вопрос 1. Механическое движение. Система отсчёта. Путь, перемещение, траектория. Расчёт пути при равноускоренном движении.
- •Вопрос 2. Кинематика поступательного движения. Скорость мгновенная, средняя. Модуль скорости. Ускорение и его составляющие.
- •Вопрос 3. Кинематика вращательного движения. Элементарный угол поворота, угловая скорость, угловое ускорение. Связь линейных и угловых величин. Псевдовекторы.
- •Вопрос 4. Масса, свойство массы. Сила. Инерция. Первый закон Ньютона.
- •Вопрос 5. Сила. Импульс тела. Второй закон Ньютона. Принцип независимости сил. Третий закон Ньютона.
- •Вопрос 6. Импульс механической системы. Внешние силы. Замкнутая система. Закон сохранения импульса. Центр масс.
- •Вопрос 7. Работа силы в механике. Работа силы тяжести, работа силы упругости.
- •Вопрос 8. Кинетическая энергия – функция состояния системы. Теорема о кинетической энергии.
- •Вопрос 9. Силовое поле. Консервативные силы и диссипативные силы. Работа консервативных сил. Потенциальная энергия. Связь потенциальной энергии и консервативной силы.
- •Вопрос 10. Силовое поле. Потенциальное поле. Полная механическая энергия. Закон сохранения энергии.
- •Вопрос 11. Момент инерции материальной точки, твёрдого тела. Теорема Штейнера. Кинетическая энергия вращающегося тела.
- •Вопрос 12. Момент силы материальной точки относительно точки, момент силы материальной точки относительно оси. Основное уравнение динамики вращательного движения.
- •Вопрос 13. Момент импульса материальной точки относительно точки, момент импульса материальной точки относительно оси.
- •Вопрос 14. Момент импульса твердого тела. Закон сохранения момента импульса.
- •Вопрос 15. Параметры состояния. Термодинамическое равновесие. Модель идеального газа. Уравнение состояния идеального газа. Изопроцессы идеального газа.
- •Вопрос 16. Основное уравнение молекулярно-кинетической теории идеальных газов. Молекулярно-кинетическое толкование температуры. Средняя квадратичная скорость.
- •Вопрос 17. Закон Максвелла для распределения молекул идеального газа по скоростям. Анализ функции распределения.
- •Вопрос 18. Закон Максвелла для распределения молекул идеального газа по скоростям. Наиболее вероятная скорость.
- •Вопрос 19. Барометрическая формула. Распределение Больцмана.
- •Вопрос 20. Степени свободы молекул. Закон равномерного распределения энергии по степеням свободы. Внутренняя энергия газа – функция состояния.
- •Вопрос 21. Первое начало термодинамики. Работа газа в адиабатном и изопроцессах.
- •Вопрос 22. Молекулярно-кинетическая теория теплоемкости идеальных газов. Недостатки классической теории теплоемкости идеальных газов.
- •Вопрос 23. Адиабатный и политропный процессы. Уравнение Пуассона.
- •Вопрос 24. Обратимые и необратимые процессы. Круговой процесс (цикл). Термический кпд цикла. Цикл Карно. Кпд цикла Карно.
- •Вопрос 25. Энтропия, её статистическое толкование и связь с термодинамической вероятностью. Расчет энтропии в процессах идеального газа.
- •Вопрос 26. Второе начало термодинамики. Второе начало термодинамики для необратимых процессов. Теорема Нернста.
- •Вопрос 27. Реальные газы. Уравнение Ван-дер-Ваальса и его анализ. Внутренняя энергия реального газа.
- •Вопрос 28. Постулаты Эйнштейна. Релятивистский импульс. Закон взаимосвязи массы и энергии.
- •Основные формулы.
- •1. Кинематика поступательного движения.
- •2. Кинематика поступательного и вращательного движения.
- •3. Динамика. Работа, энергия. Законы сохранения.
- •4. Динамика вращательного движения.
- •5. Динамика вращательного движения. Работа, энергия.
- •6. Теория относительности.
- •Молекулярная физика. Термодинамика Молекулярно-кинетическая теория
- •2. Распределение газовых молекул по скоростям
- •3. Элементы физической кинетики
- •4. Первое начало термодинамики. Внутренняя энергии. Работа и теплота
- •6. Второе начало термодинамики
4. Динамика вращательного движения.
(
)
– момент силы;
(
)
– момент инерции тела;
– момент инерции
материальной точки;
;
;
;
;
– моменты инерции тел относительно
оси, проходящей через центр масс;
– момент инерции
стержня относительно оси, проходящей
через его конец;
– теорема Штейнера;
– закон динамики
вращательного движения.
5. Динамика вращательного движения. Работа, энергия.
Законы сохранения энергии и момента импульса.
;
– момент импульса тела;
(
)
– закон динамики вращательного движения
в импульсной форме (закон изменения
момента импульса).
– работа при
вращательном движении;
– кинетическая
энергия вращательного движения.
6. Теория относительности.
– релятивистское
сокращение длины;
– релятивистское
замедление времени;
– энергия покоя;
– кинетическая
энергия;
– полная энергия;
– взаимосвязь энергии
и импульса;
;
– релятивистский
закон сложения скоростей;
;
– релятивистский
импульс;
Молекулярная физика. Термодинамика Молекулярно-кинетическая теория
Молярная
масса вещества
или
.
Атомная
масса
.
Атомная
единица массы
.
Число
Авогадро
Концентрация
частиц
.
Универсальная
газовая постоянная
.
Нормальные
условия
.
Давление
на поверхность
.
Давление
газа на стенку сосуда
.
Основное уравнение МКТ
.
Абсолютная
температура
.
Изохорический
процесс. Закон Шарля
при
.
Изобарический
процесс. Закон Гей-Люссака
при
Изотермический
процесс. Закон Бойля – Мариотта
,
при
.
Адиабатический
процесс (изоэнтропийный)
,
.
Политропический
процесс
.
Закон
Дальтона
.
Объединенный
газовый закон (закон Клапейрона)
Уравнение состояния идеального газа (уравнение Менделеева – Клапейрона)
;
для смеси газов
.
2. Распределение газовых молекул по скоростям
Наиболее
вероятная скорость
или
.
Средняя
квадратичная скорость
или
Средняя арифметическая скорость
или
.
Относительная
скорость
.
3. Элементы физической кинетики
Эффективное
сечение молекулы
.
Среднее
число столкновения молекулы за 1 с
Средняя
длина свободного пробега молекул
.
Средняя
энергия молекулы
.
4. Первое начало термодинамики. Внутренняя энергии. Работа и теплота
Первое
начало термодинамики
.
Внутренняя
энергия одного моля идеального газа
равна
.
Внутренняя
энергия произвольной массы газа
.
Удельная
теплоемкость
.
Молярная
теплоемкость
.
Молярная
теплоемкость газа при постоянном объеме
.
Молярная
теплоемкость газа при постоянном
давлении
.
Уравнение
Майера
Коэффициент
Пуассона
.
Внутренняя
энергия одноатомного газа
.
Закон
Больцмана о равномерном распределении
энергии
Работа
газа при изменении его объема
.
Количество
теплоты, сообщенное в изохорическом
процессе
.
Изменение
внутренней энергии в изохорическом
процессе
.
Теплоемкость
и изохорическом процессе
.
Работы в изобарическом процессе
.
Количество
теплоты, сообщенное в изобарическом
процессе
.
Изменение
внутренней энергии в изобарическом
процессе
.
Теплоемкость
в изобарическом процессе
.
Работа
газа при изобарном расширении
.
Работа
газа в изотермическом процессе
.
Уравнение
адиабатического процесса (уравнение
Пуассона)
,
,
.
Работа
газа при адиабатическом расширении
5. Круговые процессы. Тепловые машины
Термический
КПД для кругового процесса
.
Термический
КПД цикла Карно
.
Термический
КПД необратимого цикла
.
Работа
тепловой машины
.
