- •Введение
- •Содержание разделов дисциплины
- •Тема 2.2 Термодинамика
- •Тема 2.3 Реальные газы
- •Тема 2.4 Свойства жидкостей и твердых тел
- •Раздел 3. Электричество и магнетизм
- •Тема 3.1 Элементы электростатики
- •Тема 3.2 Постоянный электрический ток
- •Задания для самостоятельной работы студентов и методические указания по их выполнению
- •Основные формулы
- •Примеры решения задач
- •Задачи для самостоятельного решения
- •Основные формулы
- •Примеры решения задач
- •Способ 2
- •Задачи для самостоятельного решения
- •Элементы электростатики Основные формулы
- •Примеры решения задач
- •Задачи для самостоятельного решения Взаимодействие точечных зарядов. Закон Кулона
- •Напряженность электрического поля
- •Потенциал поля точечных зарядов. Работа по перемещению зарядов в поле
- •Движение заряженных частиц в электрическом поле
- •Электрическая емкость. Конденсаторы
- •Энергия электрического поля
- •Постоянный электрический ток Основные формулы
- •Сила тока I
- •Сопротивление однородного проводника r
- •Сопротивление соединения проводников:
- •Закон Ома
- •Примеры решения задач
- •Задачи для самостоятельного решения Закон Ома для участка цепи
- •Закон Ома для всей цепи
- •Правила Кирхгофа
- •Работа и мощность тока
- •Электромагнетизм Основные формулы
- •Принцип суперпозиции (наложения) магнитных полей
- •Закон Био-Савара-Лапласа
- •Закон электромагнитной индукции
- •Индуктивность контура с током
- •Объемная плотность энергии магнитного поля
- •Примеры решения задач
- •Механические колебания и волны Основные формулы
- •Примеры решения задач
- •Задачи для самостоятельного решения Кинематика гармонических колебаний
- •Волны в упругой среде
- •Электромагнитные колебания и волны Основные формулы
- •Формула Томсона
- •Связь длины электромагнитной волны с периодом т и частотой колебаний
- •Скорость электромагнитной волны в среде с диэлектрической проницаемостью и магнитной проницаемостью
- •Задачи для самостоятельного решения
- •Геометрическая оптика и фотометрия Основные формулы
- •Примеры решения задач
- •Задачи для самостоятельного решения Геометрическая оптика
- •Фотометрия
- •Тепловое излучение, квантовые свойства света Основные формулы
- •Закон Кирхгофа
- •Примеры решения задач
- •Задачи для самостоятельного решения Закон Стефана-Больцмана. Закон Вина
- •Фотоэлектрический эффект
- •Строение атома Резерфорда – Бора Основные формулы
- •Задачи для самостоятельного решения
- •Строение ядра атома Основные формулы
- •Задачи для самостоятельного решения
- •Основные единицы физических величин си
- •Множители и приставки для образования десятичных кратных и дольных единиц
- •Основные физические постоянные
- •Литература
- •Содержание
Задачи для самостоятельного решения
-
Какое давление создают 2 г азота, занимающие объем 820 см3 при температуре 7оС?
-
Определить давление кислорода при 270С, если известно, что его плотность 1,5 кг/м3.
-
Определить, сколько киломолей и молекул водорода содержится в объеме 50 м3 под давлением 767 мм. рт. ст. при температуре 18о С. Какова плотность газа?
-
Какой объем V занимает идеальный газ, содержащий количество вещества 1 кмоль при давлении 1 МПа и температуре 400 К?
-
В сосуде емкостью 8,3 л находится воздух при нормальном давлении и температуре 300 К. В сосуд вводят 3,6 г воды и закрывают крышкой. Определить давление в сосуде при 400 К, если вся вода при этой температуре превращается в пар.
-
В баллоне емкостью 30 л находится сжатый воздух при температуре 17оС. После того как часть воздуха израсходовали, давление понизилось на 2 МПа. Какая масса воздуха была израсходована, если температура его оставалась постоянной?
-
Сколько молекул азота находится в сосуде емкостью 1 л, если средняя квадратичная скорость движения молекул азота 500 м/с, а давление на стенки сосуда 1 кПа?
-
В сосуде объемом 2 м3 находится смесь 4 кг гелия и 2 кг водорода при температуре 27оС. Определить давление и молярную массу смеси газов.
-
В закрытом сосуде емкостью 3 м3 находится 1,4 кг азота и 2 кг гелия. Определить температуру газовой смеси и парциальное давление гелия, если парциальное давление азота равно 1,3·105 Па.
-
Какой объем занимает смесь 1 кг кислорода и 2 кг гелия при нормальных условиях? Какова молярная масса смеси?
-
Определить полную энергию молекул кислорода массой 64 кг, находящегося при температуре 47оС. Какова энергия вращательного движения молекул кислорода.
-
Найти среднюю полную энергию молекулы азота N2 при 1270C. Найти средние энергии поступательного и вращательного движения при этой температуре.
-
Определить наиболее вероятную скорость Vн.в. молекул водорода при температуре 400 К.
-
Во сколько раз наиболее вероятная скорость атомов гелия больше наиболее вероятной скорости молекул кислорода при равных температурах?
-
Газовая смесь состоит из азота массой 2 кг и аргона массой 1 кг. Принимая эти газы за идеальные, определить удельные теплоемкости и газовой смеси.
-
Водород массой 4 г был нагрет на 10К при постоянном давлении. Определить работу А расширения газа.
-
Какая работа совершается при изотермическом расширении кислорода массой 2 г при температуре 300 К, если объем газа увеличился в 2 раза?
-
При изотермическом расширении 2 м3 газа давление его меняется от p1=5105 Па до p2=4105 Па. Найти совершенную работу.
-
Кислород массой 160 г нагревают при постоянном давлении от 320 К до 340 К. Определить количество теплоты, поглощенное газом, изменение внутренней энергии и работу расширения газа.
-
Температуру смеси азота массой 28 г и кислорода массой 32 г, находящуюся в закрытом сосуде, изменили на 20оС. Определить изменение внутренней энергии смеси.
-
Температура нагревателя тепловой машины 500 К. Температура холодильника 400 К. Определить КПД тепловой машины, работающей по циклу Карно, и полезную мощность машины, если нагреватель ежесекундно передает ей 1675 Дж теплоты.
-
Тепловая машина работает по обратимому циклу Карно. Температура нагревателя 227оС. Определить термический КПД цикла и температуру охладителя тепловой машины, если за счет каждого килоджоуля, полученного от нагревателя, машина совершает работу 350 Дж.
-
Тепловая машина работает по циклу Карно. Температура нагревателя 127оС, холодильника 15оС. На сколько надо изменить температуру нагревателя при неизменной температуре холодильника, чтобы увеличить КПД машины в 2 раза?
-
Идеальная тепловая машина, работающая по циклу Карно, получает за каждый цикл от нагревателя 600 Дж. Температура нагревателя 400 К, температура холодильника 300К. Найти работу, совершаемую машиной за 1 цикл и количество тела, отдаваемое холодильнику за один цикл.
-
Идеальная тепловая машина, работающая по циклу Карно, совершает за 1 цикл работуА=7,35104 Дж. Температура нагревателя 1000С, температура холодильника 00С. Найти: 1) к.п.д. машины; 2) количество тепла, получаемого машиной за один цикл от нагревателя; 3) количество тепла, отдаваемого за 1 цикл холодильнику.
-
При температуре 250 К и давлении 1,013·105 Па двухатомный газ занимает объем 80 л. Как изменится энтропия газа, если давление увеличить вдвое, а температуру повысить до 300 К?
-
Лед массой 2 кг, находящийся при температуре -13оС, нагрели и расплавили. Определить изменение энтропии.
-
Азот массой 2 кг при температуре 17оС и давлении 105 Па сжимают до давления 1 МПа. Определить работу, затраченную на сжатие, если газ сжимают: а) изотермически; б) адиабатно.
-
При изобарном расширении воздуха массой 1 кг его объем увеличился на 100 л. Найти температуру и работу воздуха при расширении, если начальное давление 105 Па, а начальная температура 15оС.
-
Определить изменение энтропии при изотермическом расширении водорода массой 1 кг, если объем газа увеличился в 3 раза.
-
Определить изменение энтропии 200 г воды, охлаждаемой от 180С до 00С.
-
Определить изменение S энтропии при изотермическом расширении кислорода массой 10г от объема V1=25л до V2=100л.
3. Электричество и магнетизм