- •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 .