Основные пояснения и термины
Расчет электрических цепей
постоянного тока с одним источником методом свертывания
Асинхронные
двигатели Конструкция, принцип действия
Синхронные двигатели.
Конструкция, принцип действи
Мощность
в цепи синусоидального тока
Сопротивление в цепи синусоидального
тока
Сельсины
Магнитные
цепи Основные определения
Конструкция трансформатора
Нелинейные
электрические цепи постоянного тока
Электрические
цепи однофазного переменного тока
Сопротивление в цепи синусоидального
тока
Общая
характеристика переходных процессов
Переходные
процессы в цепях с двумя реактивными элементами
Электрические
машины переменного тока Вращающееся магнитное
поле
Устройство электрической машины
постоянного тока
Эквивалентные преобразования
схем Последовательное соединение элементов
Метод непосредственного применения законов
Кирхгофа
Трехфазные
цепи Основные определения
МОЛЕКУЛЯРНОЕ
СТРОЕНИЕ ВЕЩЕСТВА
Пример 1. Определить
молярную массу М углекислого газа СО2.
Пример 2.
Найти молярную массу М смеси кислорода
массой m1=25
г и азота массой m2=75 г.
Пример 3.
Определить: 1) число N молекул воды, занимающей при температуре t=4°C
объем V= 1 мм3; 2)
массу m1 молекулы воды; 3) диаметр d
молекулы воды, считая, что молекулы имеют форму шариков, соприкасающихся друг
с другом
Пример 4. В
баллоне объемом V=
10 л находится гелий под давлением r1=l МПа при температуре T1=300
К. После того как из баллона был израсходован гелий массой m=10 г, температура в баллоне
понизилась до T2=290 К. Определить давление r2 гелия, оставшегося
в баллоне.
МОЛЕКУЛЯРНО-КИНЕТИЧЕСКАЯ
ТЕОРИЯ ГАЗОВ
Пример 1. В
баллоне вместимостью V=6,9
л находится азот массой m=2,3 г. При нагревании часть молекул диссоциировали
на атомы. Коэффициент диссоциации* a=0,2. Определить: 1) общее число N1 молекул и концентрацию n1 молекул азота до нагревания;
2) концентрацию n2 молекул и n3 атомов азота после нагревания.
Пример 2.
В колбе вместимостью V=0,5
л находится кислород при нормальных условиях. Определить среднюю энергию поступательного
движения всех молекул, содержащихся в колбе.
Пример 3. Найти
среднюю кинетическую энергию одной молекулы аммиака NH3 при температуре t=27
°С и среднюю энергию вращательного движения этой молекулы при той же температуре.
ЭЛЕМЕНТЫ
СТАТИСТИЧЕСКОЙ ФИЗИКИ
Пример 1.
Пылинки массой m=10-18
г взвешены в воздухе. Определить толщину слоя воздуха, в пределах которого концентрация
пылинок различается не более чем на 1 %. Температура Т воздуха во всём
объеме одинакова и равна 300 К.
Пример 2. В
сосуде содержится газ, количество вещества v
которого равно 1,2 моль. Рассматривая этот газ как идеальный, определить
число DN
молекул, скорости J которых меньше 0,001 наиболее вероятной скорости
Jв.
Пример 3. Зная
функцию f(р) распределения молекул по импульсам, определить среднее
значение квадрата импульса <p2>.
Пример 4.
Средняя длина свободного пробега <l>
молекулы углекислого газа при нормальных условиях равна 40 нм. Определить среднюю
арифметическую скорость <J>
молекул и число z соударений, которые испытывает молекула в 1 с.
Пример
5. Два тонкостенных коаксиальных
цилиндра длиной l= 10 см могут свободно вращаться вокруг их общей оси z.
Радиус R большого цилиндра равен 5 см. Между цилиндрами
имеется зазор размером d=2 мм. Оба цилиндра находятся
в воздухе при нормальных условиях. Внутренний цилиндр приводят во вращение с
постоянной частотой n1=20 с-1. Внешний цилиндр заторможен. Определить,
через какой промежуток времени с момента освобождения внешнего цилиндра он приобретет
частоту вращения n2=1c-1.
При расчетах изменением относительной скорости цилиндров пренебречь. Масса m внешнего цилиндра равна 100 г.
Пример
6. Барометр в кабине летящего самолета
все время показывает одинаковое давление p=79 кПа, благодаря чему летчик
считает высоту h полета неизменной. Однако температура воздуха
за бортом самолета изменилась с t=5°С до t=1°C.
Какую ошибку Dh в определении
высоты допустил летчик? Давление р0 у поверхности Земли считать
нормальным.
ФИЗИЧЕСКИЕ
ОСНОВЫ ТЕРМОДИНАМИКИ
Пример 1. Вычислить
удельные теплоемкости неона и водорода при постоянных объеме (сv) и давлении (cp),
принимая эти газы за идеальные.
Пример 2.
Вычислить удельные теплоемкости сv и сp смеси неона и водорода. Массовые доли газов соответственно равны w1=0,8
и w2=0,2. Значения удельных теплоемкостей
газов взять из примера 1.
Пример 3.
Определить количество теплоты, поглощаемой водородом массой m=0,2 кг при нагревании его от
температуры t1=0°С до температуры t2=100 °С при постоянном
давлении. Найти также изменение внутренней энергии газа и совершаемую им работу.
Пример
4. Кислород занимает объем V1=1
м3 и находится под давлением р1=200 кПа. Газ нагрели
сначала при постоянном давлении до объема V2=3
м2, a затем при постоянном объеме до давления Рис 11.1 р2=500
кПа. Построить график процесса и найти: 1) изменение DU внутренней энергии газа; 2) совершенную им работу
A; 3) количество теплоты Q,
переданное газу.
Пример 5.
Идеальный двухатомный газ, содержащий количество вещества v=l моль, находится под давлением p1=250кПа
и занимает объем V1==10
л. Сначала газ изохорно нагревают до температуры T2=400 К. Далее, изотермически расширяя,
доводят его до первоначального давления. После этого путем изобарного сжатия
возвращают газ в начальное состояние. Определить термический КПД h цикла.
Пример 6. В
цилиндре под поршнем находится водород массой m=0,02 кг при температуре T1=300K. Водород начал расширяться адиабатно, увеличив свой объем в пять
раз, а затем был сжат изотермически, причем объем газа уменьшился в пять раз.
Найти температуру Т2, в конце адиабатного расширения и работу
А, совершенную газом. Изобразить процесс графически.
Пример
Нагреватель тепловой машины, работающей по обратимому циклу Карно, имеет температуру
t1==200°С. Определить температуру Т2, охладителя,
если при получении от нагревателя количества теплоты Q1= 1 Дж машина совершает работу A=0,4 Дж? Потери на трение
и теплоотдачу не учитывать.
Пример 8. Найти
изменение DS энтропии при
нагревании воды массой m=100 г от температуры t1=0°C до температуры t2=100
°С и последующем превращении воды в пар той же температуры.
Пример
9. Определить изменение DS энтропии при
изотермическом расширении кислорода массой m=10
г от объема V1=25 л до объема V2=100 л.
РЕАЛЬНЫЕ
ГАЗЫ. ЖИДКОСТИ
Пример 1. В
баллоне вместимостью V=8
л находится кислород массой m=0,3
кг при температуре T=300 К. Найти, какую часть вместимости сосуда
составляет собственный объем молекул газа.
Пример 2. Углекислый
газ, содержащий количество вещества v=l
моль находится в критическом состоянии. При изобарном нагревании газа его объем
V увеличился в k=2 раза. Определить изменение DТ
температуры газа, если его критическая температура Ткр=304 К.
Пример
3. В цилиндре под поршнем находится хлор массой m=20 г. Определить изменение DU внутренней энергии хлора при изотермическом расширении его
от V1=200 см3 до V2=500 см3.
Пример 4. Найти
добавочное давление р внутри мыльного пузыря диаметром
d=10 см. Определить также работу А, которую
нужно совершить, чтобы выдуть этот пузырь.
Пример 5. Определять
изменение свободной энергии DЕ поверхности мыльного пузыря при изотермическом
увеличении его объема от V1=10cм3 дo
V2=2V1.
Пример 6. Вода
подается в фонтан из большого цилиндрического бака (рис. 12.2) и бьет из отверстия
II—II со скоростью v2=12
м/с. Диаметр D бака равен 2 м, диаметр d сечения II—II равен 2 см. Найти: 1) скорость
v1 понижения воды в баке; 2) давление p1,
под которым вода подается в фонтан; 3) высоту h1
уровня воды в баке и высоту h2 струи, выходящей из фонтана.
Пример
7. В сосуде с глицерином падает
свинцовый шарик. Определить максимальное значение диаметра шарика, при котором
движение слоев глицерина, вызванное падением шарика, является еще ламинарным.
Движение считать установившимся
Механика
и термодинамика - курс лекций
Кинематика точки и твердого
тела
- Скоpость
матеpиальной точки
- Ускоpение
матеpиальной точки.
- Кинематика
твеpдого тела
Динамика точки и системы
- Закон
инеpции и пpинцип относительности
- Импульс,
сила. Тpетий закон Ньютона
- Втоpой
закон Ньютона. Основная задача механики.Понятие массы
- Законы
для системы тел. Центp масс
- Хаpактеpистика
и законы некотоpых сил
- Закон
сохpанения и пpевpащения энеpгии
- Фоpмы
пеpедачи энеpгии. Понятие pаботы. Мощность
- Потенциальная
энеpгия
- Потенциальная
энеpгия тела в поле тяготения.
- Энеpгия
движения тел с неподвижной осью
- Основной
закон движения тела с неподвижной осью вpащения
- Опpеделение
моментов инеpции тел
- Закон
сохpанения момента импульса
Колебания
- Свободные
незатухающие колебания
- Затухание
свободных колебаний
- Вынужденные
колебания
- Сложение
колебаний
- Постулаты
теоpии относительности
- Понятие
одновpеменности в специальной теоpии относительности
- Неоднозначность
и относительность понятия одновременности
- Релятивистские
эффекты замедления вpемени и сокpащения длины
- Пpеобpазования
Лоpенца
- Сложение
скоpостей в теоpии относительности
- Релятивистская
динамика
- Теpмодинамическое pавновесие.
Макpоскопическая необpатимость
- Эмпиpическая
темпеpатуpа
- Идеальный
газ и его уpавнение состояния. Газовая темпеpатуpа
- Баpометpическая
фоpмула. Закон Больцмана
- Закон
pавномеpного pаспpеделения энеpгии по степеням свободы молекул газа
- Распpеделение
молекул по скоpостям (закон Максвелла)
относительности
- Cpеднее
число столкновений молекул в газе. Явление пеpеноса
Электpостатика
- Электpический
заpяд. Напpяженность электpического поля.
- Закон
Кулона и пpинцип супеpпозиции полей.
- Потенциал
электpостатического поля.
- Пpоводники
в электpостатическом поле.
- Диэлектpики
в электpическом поле.
- Поток
вектоpа напpяженности электpического поля. Теоpема Гаусса
- Теоpема
Гаусса для поля в диэлектpикe.
- Пpимеpы
использования теоpемы Гаусса.
- Электpическая
емкость пpоводников и конденсатоpов.
- Энеpгия
электpического поля.
- Закон
Ома.
- Электpодвижущая
сила источника тока.
- Закон
Джоуля-Ленца.
- Классическая
теоpия электpопpоводности металлов.
- Элементы
квантовой теоpии электpопpоводности твеpдых тел.
- Особенности
электpопpоводности полупpоводников.
- p-n
пеpеход.