Читать онлайн «Физика. Молекулярная физика и термодинамика. Задачи для поступающих»

Э. Б. Абражевич, Д. А. Иванов, А. В. Кириченко ФИЗИКА. Ч. 2. МОЛЕКУЛЯРНАЯ ФИЗИКА И ТЕРМОДИНАМИКА М: Издательство МЭИ. 1997. -56 с. Представлена вторая часть курса физики, которая включает в себя подробные теоретическую и практическую проработки тем: молекулярно - кинетическая теория, первое и второе начала термодинамики, свойства паров и жидкостей, тепловые явления. Написано в соответствии с программой по физике для поступающих в вузы. В каждой главе пособия содержится краткое теоретическое введение, включающее формулировки физических законов и алгоритмические методы решения задач. Также даются качественные задачи по рассматриваемым разделам физики. Пособие содержит большое количество типовых задач, аналогичных тем, которые предлагаются на вступительных экзаменах в технические вузы, а также подробные решения всех задач. Предназначено учащимся старших классов и абитуриентам для проведения занятий по подготовке к вступительным экзаменам по системе дистанционного обучения, а также для самостоятельной работы. ОГЛАВЛЕНИЕ 1. Молекулярно-кинетическая теория. 3 1. 1 Основы молекулярно - кинетической теории 7 1. 2. Уравнение состояния идеального газа 8 1. 3. Законы идеального газа. 9 2. Первое начало термодинамики. 11 2. 1. Применение первого начала термодинамики к изопроцессам 13 2. 2. Адиабатный процесс 14 3. Второе начало термодинамики. 15 3. 1. Термодинамические циклы тепловых двигателей 16 3. 2. КПД механизмов и машин 17 4. Свойства паров и жидкостей 18 4. 1 Поверхностное натяжение, капиллярные явления 21 4. 2. Насыщенные пары, влажность 21 5. Тепловые явления 23 5. 1 Тепловое расширение твердых тел и жидкостей 27 5. 2. Тепловые явления без изменения агрегатного состояния 27 5. 3. Тепловые явления с изменением агрегатного состояния 28 6. Качественные задачи 30 Решения задач. 32 Список литературы 55 1. МОЛЕКУЛЯРНО-КИНЕТИЧЕСКАЯ ТЕОРИЯ Модель идеального газа предполагает, что суммарный объем самих молекул, находящихся в сосуде, ничтожно мал по сравнению с объемом сосуда, а силами взаимодействия молекул газа друг с другом на расстоянии можно пренебречь. Абсолютной температурой газа Т называют меру средней кинетической энергии поступательного движения его молекул. При этом всегда рассматривается движение молекул газа относительно сосуда, в котором находится газ. Рассмотрим идеальный газ, N молекул которого массой m каждая находятся в сосуде, двигаясь с различными скоростями. Среднюю кинетическую знергню (W^K) одной молекулы можно определить по формуле 2 2 2 mi 2 i 2\ N 1 N 1 Следует иметь в виду, что даже для самого малого количества газа в сосуде число его молекул N - огромная величина (вспомним, что в моле газа находится Na = 6,02-1022 молекул). Величина vm, определяемая формулой 1Г~" г N называется средней квадратичной скоростью молекул газа. Точное определение абсолютной температуры Г дает формула ее связи с энергией (WK): \ к/-у где к = 1,38-103 ДжК1 - постоянная Больцмана; Т- абсолютная температура газа (Т = t" C+ 273). Число степеней свободы / молекулы газа можно определить либо как количество ее независимых движений (поступательных и вращательных), либо как минимальное количество координат, однозначно определяющих положение молекулы в пространстве.