- •Предисловие
- •Примерное содержание разделов учебной дисциплины «физика» для всех направлений подготовки (специальностей) технической направленности
- •1. Механика
- •2. Термодинамика и статистическая физика
- •3.Электричество и магнетизм
- •4. Колебания и волны. Оптика
- •5. Квантовая физика
- •6. Ядерная физика
- •7.Физическая картина мира
- •Рекомендуемая при изучении курса литература
- •1.2. Динамика материальной точки и тела, движущихся поступательно
- •1.3. Динамика вращательного движения
- •1.4. Закон сохранения момента импульса. Работа и энергия
- •1.5. Релятивистская механика
- •1.6. Механические колебания и волны
- •2. Молекулярная физика и термодинамика
- •2.1. Молекулярно-кинетическая теория газов. Законы идеальных газов
- •2.2. Физические основы термодинамики Реальные газы. Жидкости
- •3. Электромагнетизм
- •3.1. Электростатика
- •3.2. Постоянный ток
- •3.3. Магнетизм
- •3.4. Электромагнитные колебания
- •4. Волновая оптика
- •5. Квантовая оптика и основы квантовой механики
- •5.1. Тепловое излучение
- •5.2. Фотоэффект
- •5.3. Давление света
- •5.4. Эффект Комптона
- •5.5. Фотоны
- •5.6. Элементы квантовой механики
- •6. Физика атома и ядра
- •6.1. Модель атома по Бору. Рентгеновское излучение
- •6.2. Физика атомного ядра и элементарных частиц
- •Примерный тематический план чтения лекций дисциплины «Физика» студентам специальности «Основы безопасности жизнедеятельности в техносфере» по гос-2
- •Рекомендуемая методическая литература
- •Образцы контрольно-измерительных материалов
- •1 Семестр Контрольная работа № 1 (входной контроль)
- •1)Влево 2) вправо 3) вниз
- •4) Вверх 5) по диагонали
- •Контрольная работа № 2
- •Контрольная работа № 3
- •Вопросы к коллоквиуму № 1
- •Вопросы к коллоквиуму № 2
- •Образцы билетов билет №3
- •Билет №14
- •Билет №17
- •2 Семестр Контрольная работа № 1
- •Контрольная работа № 2
- •Контрольная работа № 3
- •Вопросы к коллоквиуму № 1
- •Вопросы к коллоквиуму № 2
- •Образцы билетов билет №1
- •Билет №4
- •3 Семестр Контрольная работа № 1
- •Контрольная работа № 2
- •Вопросы к коллоквиуму № 1
- •Вопросы к коллоквиуму № 2
- •Образцы билетов билет №1
- •Билет №8
- •Заключение
- •Библиографический список
- •Оглавление
- •394026 Воронеж, Московский просп., 14
2. Молекулярная физика и термодинамика
2.1. Молекулярно-кинетическая теория газов. Законы идеальных газов
2.1. В баллоне =25 л находится водород при температуре =290 К. После того, как часть водорода израсходовали, давление в баллоне понизилось на =0,4 МПа. Определить массу израсходованного водорода.
2.2. Оболочка воздушного шара имеет объем =1600 м3. Найти подъемную силу водорода, наполняющего оболочку, на высоте, где давление =60 кПа и температура =280 К. При подъеме шара водород может выходить через отверстие в нижней части шара.
2.3. Колба вместимостью =0,5 л содержит газ при нормальных условиях. Определить число молекул газа, находящихся в колбе.
2.4. Определить молярную массу и массу одной молекулы следующих газов: 1) кислорода, 2) азота, 3) окиси азота .
2.5. Определить концентрацию молекул идеального газа при температуре =300 К и давлении =1 мПа.
2.6. Определить количество вещества и число молекул газа, содержащегося в колбе вместимостью =240 см3 при температуре =290 К и давлении =50 кПа.
2.7. Определить кинетическую энергию , приходящуюся в среднем на одну степень свободы молекулы азота, при температуре =1 кК, а также среднюю кинетическую энергию поступательного движения, вращательного движения и среднее значение полной кинетической энергии молекулы.
2.8. Сколько молекул газа содержится в баллоне вместимостью =30л при температуре =300 К и давлении =5 МПа.
2.9. Найти среднюю квадратичную , среднюю арифметическую и наиболее вероятную скорости молекул водорода. Вычисления выполнить для трех значений температуры: 1) =20 К; 2) =300 К; 3) =5 кК.
2.10. Пылинки, взвешенные в воздухе, имеют массу =10-18 г. Во сколько раз уменьшится их концентрация при увеличении высоты на =10 м? Температура воздуха =300 К.
2.11. Барометр в кабине летящего вертолета показывает давление =90 кПа. На какой высоте летит вертолет, если на взлетной площадке барометр показывал давление =100 кПа. Считать, что температура воздуха равна 290 К и не изменяется с высотой.
2.12. На какой высоте над поверхностью Земли атмосферное давление вдвое меньше, чем ее поверхность? Считать, что температура воздуха равна 209 К и не изменяется с высотой.
2.2. Физические основы термодинамики Реальные газы. Жидкости
2.13. В баллоне находятся аргон и азот. Определить теплоемкость смеси этих газов, если массовые доли аргона и азота одинаковы и равны =0,5. Массовой долей компонента называется безразмерная величина, равная отношению массы компонента к массе смеси.
2.14. Водород занимает объем =10 м3 при давлении =100 кПа. Газ нагрели при постоянном объеме до давления =300 кПа. Определить: 1) изменение внутренней энергии газа; 2) работу , совершаемую газом; 3) количество теплоты , сообщенное газу.
2.15. Азот нагревался при постоянном давлении, причем ему было сообщено количество теплоты =21 Дж. Определить работу , которую совершил при этом газ, и изменение его внутренней энергии.
2.16. Идеальный двухатомный газ, содержащий количество вещества =1 кмоль, совершает замкнутый цикл, график которого изображен на рисунке. Определить: 1) количество теплоты , полученное от нагревателя; 2) количество теплоты , переданное охладителю; 3) работу , совершаемую газом за цикл; 4) к.п.д. цикла.
2.17. Идеальный газ совершает цикл Карно. Температура нагревателя в три раза выше температуры охладителя. Нагреватель передал газу количество теплоты =42 кДж. Какую работу совершил газ?
2.18. Идеальный газ совершает цикл Карно. Температура нагревателя равна 470 К, температура охладителя равна 280 К. При изотермическом расширении газ совершает работу =100 Дж. Определить термический к.п.д. цикла, а также количество теплоты , которое газ отдает охладителю при изотермическом сжатии.
2.19. В результате изохорического нагревания водорода массой =1 г давление газа увеличилось в два раза. Определить изменение энтропии газа.
2.20. Найти изменение энтропии при изобарическом расширении азота массой =4 г от объема =5 л до объема =9 л.
2.21. Кислород массой =2 кг увеличил свой объем в =5 раз один раз изотермически, другой – адиабатически. Найти изменения энтропии в каждом из указанных процессов.
2.22. В сосуде вместимостью =10 л находится азот массой =0,25 кг. Определить: 1) давление газа; 2) собственный объем молекул.
2.23. Определить давление , оказываемое кислородом в количестве =1 моль, если он занимает объем =0,5 л при температуре =300 К. Сравнить полученный результат с давлением, вычисленным по уравнению Менделеева - Клапейрона.
2.24. Вода течет в горизонтально расположенной трубе переменного сечения. Скорость воды в широкой части трубы равна 20 см/с. Определить скорость в узкой части трубы, диаметр которой в 1,5 раза меньше диаметра широкой части.
2.25. Струя воды с площадью поперечного сечения, равной 4 см2, вытекает в горизонтальном направлении из брандспойта, расположенного на высоте =2 м на поверхностью Земли, и падает на эту поверхность на расстоянии =8 м (см. рисунок). Пренебрегая сопротивлением воздуха движению воды, найти избыточное давление воды в рукаве, если площадь поперечного сечения рукава равна 50 см2?