Контрольная №1 по Ремизов А.Н. "Медицинская физика"Ч-II
Всего продано 0
Возвратов 0
Хороших отзывов 0
Плохих отзывов 0
Решение контрольной №1 по физике по Ремизов А.Н. "Медицинская физика" ЧастьII Молекулярная физика и термодинамика.
В файле представлены решения на Часть II. В файлах jpg - решение на задачи. В doc - ответы на теорию. Ответы на теорию подобраны с нескольких учебников и общеобразовательных сайтов.
В файле представлены решения на Часть II. В файлах jpg - решение на задачи. В doc - ответы на теорию. Ответы на теорию подобраны с нескольких учебников и общеобразовательных сайтов.
Условия задач:
Задача 8.
8а. Что такое идеальный газ? Что такое степень свободы молекулярного движения? Какое число степеней свободы приходится на 1 молекулу: а) одноатомного газа; б) двухатомного газа;
в) трехатомного газа? Зная, что средняя энергия, приходящаяся на одну степень свободы молекулярного движения в идеальном газе согласно теореме о равномерном распределении энергии по степеням свободы равна , (где , Т – абсолютная температура), получить выражение для внутренней энергии идеального газа, умножив данную величину на число частиц газа и число степеней свободы, приходящихся на одну частицу (для одноатомного газа , для двухатомного - , для трехатомного .
8б. Считая, что энергия, приходящаяся на 1 степень свободы молекулярного движения в идеальном кристалле равна кТ, найти выражение для внутренней энергии идеального кристалла аналогично тому, как это требовалось в п.8а.
Задача 9. Изучите по учебнику А.Н. Ремизова § 12.1. Решите задачи.
9а. Сформулируйте первое начало термодинамики и найдите количество теплоты, необходимое для совершения 1 моль водорода работы расширения, равной 10 Дж:
а) изобарически; б) изотермически.
9б. 1 моль водорода имеет начальную температуру 17С и изохорно нагревается на
t = 20С. Вычислить работу газа, изменение внутренней энергии и требуемое количество теплоты.
9в. Найти количество теплоты, требуемое для нагревания 1 моль водорода (см. п. 9б) на
Т = 1 К: а) при постоянном объеме; б) при постоянном давлении - сначала в общем виде, а затем для конкретной рассмотренной ситуации. Сделать вывод о соотношении Ср и Сv.
Задача 10. Изучите по учебнику А.Н. Ремизова §§ 9.6 - 9.8.
10а. Дайте определение коэффициента поверхностного натяжения жидкости. Решите задачу: для определения коэффициента поверхностного натяжения жидкости взвешивают капли, отрывающиеся от капилляра и измеряют диаметр шейки капли в момент отрыва. Оказалось, что 318 капель жидкости имеют общую массу m = 5 г, а диаметр d = 0.07 мм. Найти коэффициент поверхностного натяжения жидкости.
10б. Каркас из проволоки в форме прямоугольника с нижней подвижной стороной погрузили в мыльный раствор, а затем осторожно вынули, после чего проволочка поднялась вверх. Для того, чтобы вернуть проволочку в исходное положение, необходимо медленно увеличить ее площадь поверхности на 103 мм2 и совершить работу 7.2•10-5 Дж. Оценить по этим данным коэффициент поверхностного натяжения.
10в. Найти коэффициент поверхностного натяжения жидкости плотности 1 г/см3, если в капилляре d = 1мм она поднимается на высоту 32.6 мм.
Задача 11. Изучите по учебнику А.Н. Ремизова §§ 9.1 - 9.3. Ответьте на вопросы.
11а. Как выражается сила внутреннего трения, действующая между двумя близкими слоями, движущимися со скоростями и , если расстояние между слоями , а площадь соприкасающихся слоев . Коэффициент вязкости известен и равен . В каких единицах он измеряется и каков его физический смысл?
11б. Запишите закон Пуазейля и найдите разность давлений на концах трубы радиусом
R = 1 см и длины =1 м, необходимую для поддержания стационарного течения воды с вязкостью = 0.001 Па•с со средней скоростью
11в. Шарик плотностью радиуса R = 1 мм равномерно падает в воде ( ) со скоростью Оценить по этим данным коэффициент вязкости воды.
Задача 12. Изучите по учебнику А.Н. Ремизова §§9.1, 13.3, 13.4, стр236, формула 13.16. Составьте таблицу, систематизирующую процессы переноса:
Процесс переноса Уравнение, входящие в него величины - их определение Причина переноса
включив в нее процессы диффузии, внутреннего трения при движении слоев жидкости или газа друг относительно друга, электродиффузии. В чем сходство описывающих все процессы уравнений? Почему в правых частях всех уравнений имеется знак минус?
Решите задачу: температура воздуха в комнате , на улице - 0С. Расстояние между стеклами 10 см, коэффициент теплопроводности воздуха
Задача 8.
8а. Что такое идеальный газ? Что такое степень свободы молекулярного движения? Какое число степеней свободы приходится на 1 молекулу: а) одноатомного газа; б) двухатомного газа;
в) трехатомного газа? Зная, что средняя энергия, приходящаяся на одну степень свободы молекулярного движения в идеальном газе согласно теореме о равномерном распределении энергии по степеням свободы равна , (где , Т – абсолютная температура), получить выражение для внутренней энергии идеального газа, умножив данную величину на число частиц газа и число степеней свободы, приходящихся на одну частицу (для одноатомного газа , для двухатомного - , для трехатомного .
8б. Считая, что энергия, приходящаяся на 1 степень свободы молекулярного движения в идеальном кристалле равна кТ, найти выражение для внутренней энергии идеального кристалла аналогично тому, как это требовалось в п.8а.
Задача 9. Изучите по учебнику А.Н. Ремизова § 12.1. Решите задачи.
9а. Сформулируйте первое начало термодинамики и найдите количество теплоты, необходимое для совершения 1 моль водорода работы расширения, равной 10 Дж:
а) изобарически; б) изотермически.
9б. 1 моль водорода имеет начальную температуру 17С и изохорно нагревается на
t = 20С. Вычислить работу газа, изменение внутренней энергии и требуемое количество теплоты.
9в. Найти количество теплоты, требуемое для нагревания 1 моль водорода (см. п. 9б) на
Т = 1 К: а) при постоянном объеме; б) при постоянном давлении - сначала в общем виде, а затем для конкретной рассмотренной ситуации. Сделать вывод о соотношении Ср и Сv.
Задача 10. Изучите по учебнику А.Н. Ремизова §§ 9.6 - 9.8.
10а. Дайте определение коэффициента поверхностного натяжения жидкости. Решите задачу: для определения коэффициента поверхностного натяжения жидкости взвешивают капли, отрывающиеся от капилляра и измеряют диаметр шейки капли в момент отрыва. Оказалось, что 318 капель жидкости имеют общую массу m = 5 г, а диаметр d = 0.07 мм. Найти коэффициент поверхностного натяжения жидкости.
10б. Каркас из проволоки в форме прямоугольника с нижней подвижной стороной погрузили в мыльный раствор, а затем осторожно вынули, после чего проволочка поднялась вверх. Для того, чтобы вернуть проволочку в исходное положение, необходимо медленно увеличить ее площадь поверхности на 103 мм2 и совершить работу 7.2•10-5 Дж. Оценить по этим данным коэффициент поверхностного натяжения.
10в. Найти коэффициент поверхностного натяжения жидкости плотности 1 г/см3, если в капилляре d = 1мм она поднимается на высоту 32.6 мм.
Задача 11. Изучите по учебнику А.Н. Ремизова §§ 9.1 - 9.3. Ответьте на вопросы.
11а. Как выражается сила внутреннего трения, действующая между двумя близкими слоями, движущимися со скоростями и , если расстояние между слоями , а площадь соприкасающихся слоев . Коэффициент вязкости известен и равен . В каких единицах он измеряется и каков его физический смысл?
11б. Запишите закон Пуазейля и найдите разность давлений на концах трубы радиусом
R = 1 см и длины =1 м, необходимую для поддержания стационарного течения воды с вязкостью = 0.001 Па•с со средней скоростью
11в. Шарик плотностью радиуса R = 1 мм равномерно падает в воде ( ) со скоростью Оценить по этим данным коэффициент вязкости воды.
Задача 12. Изучите по учебнику А.Н. Ремизова §§9.1, 13.3, 13.4, стр236, формула 13.16. Составьте таблицу, систематизирующую процессы переноса:
Процесс переноса Уравнение, входящие в него величины - их определение Причина переноса
включив в нее процессы диффузии, внутреннего трения при движении слоев жидкости или газа друг относительно друга, электродиффузии. В чем сходство описывающих все процессы уравнений? Почему в правых частях всех уравнений имеется знак минус?
Решите задачу: температура воздуха в комнате , на улице - 0С. Расстояние между стеклами 10 см, коэффициент теплопроводности воздуха