2 есж, «Статистикалық физика және термодинамика» тақырыбына тапсырмалар

жүктеу/скачать 44,82 Kb.

Дата	10.12.2023
өлшемі	44,82 Kb.
	#136813

№2 ЕСЖ, «Статистикалық физика және термодинамика» тақырыбына тапсырмалар
2 К е с т е

Деңгей	Нұсқа	Т.С. Байпақбаев, М.Ш. Қарсыбаев. Жалпы физика курсының есептер жинағы- Алматы, 2014	Б қосымшасы
А	1	2.1, 2.48, 2.80, 2.118, 2.129	1, 11
	2	2.2, 2.45, 2.82, 2.117, 2.130	2, 14
	3	2.3, 2.44, 2.81, 2.116, 2.131	3,15
	4	2.4, 2.43, 2.83, 2.115, 2.132	4,16
	5	2.5, 2.42, 2.84, 2.114, 2.145	5, 17
	6	2.6, 2.41, 2.85, 2.113, 2.146	6,18
	7	2.7, 2.40, 2.86, 2.112, 2.147	7, 21
	8	2.8, 2.35, 2.88, 2.111, 2.141	8, 22
	9	2.9, 2.34, 2.87, 2.110, 2.142	9, 24
	10	2.10, 2.33, 2.90, 2.109, 2.139	10, 27
	11	2.11,2.32, 2.92, 2.108, 2.138	11, 9
	12	2.12, 2.31, 2.93, 2.107, 2.137	12, 8
	13	2.13, 2.30, 2.94, 2.106, 2.154	13, 7
	14	2.14, 2.29, 2.95, 2.105, 2.156	14, 6
	15	2.15, 2.28, 2.96, 2.104, 2.157	15, 5
В	16	2.17, 2.49, 2.74, 2.123, 2.158	16, 4
	17	2.18, 2.50, 2.73, 2.124, 2.159	17, 3
	18	2.20, 2.53, 2.72, 2.125, 2.160	18, 2
	19	2.21, 2.55, 2.71, 2.126, 2.161	19,1
	20	2.22, 2.56, 2.70, 2.127, 2.162	20, 34
	21	2.23, 2.61, 2.69, 2.128 , 2.163	21, 30
	22	2.24, 2.62, 2.119, 2.133, 2.164	22, 31
	23	2.25, 2.63, 2.120, 2.134, 2.165	23, 32
	24	2.26, 2.64, 2.121, 2.135, 2.166	24, 33
	25	2.27, 2.65, 2.122, 2.136, 2.167	25, 35
С	26	2.51, 2.77, 2.143, 2.178	26, 20
	27	2.52, 2.76, 2.144, 2.177	27, 21
	28	2.54, 2.75, 2.152, 2.175	28, 12
	29	2.51, 2.79, 2.153, 2.180,	29, 13
	30	2.52, 2.78, 2.151, 2.179,	30,14

Б қосымшасы

Б.1 а) Газдың М мольдік массасының берілген мәні бойынша молекуланың массасын;

б) газдың тығыздығы  мен мольдік массасының М берілген мәндері бойынша молекулалардың концентрациясын;
в) газдың массасы m,мольдік массасы М және көлемінің V берілген мәндері бойынша молекула аралық орташа қашықтықты есептеуге болады ма? Жауаптарыңызды негіздеңіздер.

Б.2 Газ изотермдік кеңейеді, сонан кейін бастапқы көлеміне дейін адиабаттық сығылады. Газдың энтропиясының қалай өзгеретінін түсіндіріңіз.

Б.3 Газдың қысымы р оның тығыздығына тура пропорционал, идеал газ қысымын арттырсақ, молекуланың жылулық жылдамдығы өзгереді ме,неліктен?

Б.4 Нақты қозғалтқыштардың Карно қозғалтқышының шекті ПӘК-не жетуге мүмкіндік бермейтін факторларын атаңыздар және талдаңыздар.

Б.5 Газдың қысымы . Қандай изопроцестерде n өсуімен қатар <W_ілг> өседі? Жауабын түсіндіріңіз.

Б.6 Идеал газ үшін C_p-C_v=R болатындығын түсіндіріңіз. R-дің физикалық мағынасы қандай?

Б.7 Массасы өзгермейтін қайсыбір газ бір тепе-теңдік күйден екінші күйге өтеді. Молекулалардың жылдамдықтары бойынша үлестірілу графигінде:

а) Максвелл үлестірілу қисығының максимумының орны;
б) осы қисықтың ауданы өзгереді ме? Егер өзгерсе, неліктен?

Б.8 Газ үшін P,V i=5, параметрлері берілген .Бұл мәліметтер бойынша:

а) газдың толық ішкі энергиясын;
б) молекулалардың ілгерілемелі қозғалыс энергиясын;
в) C_V;
г) C_P есептеуге болады ма? Жауабын түсіндіріңіз.

Б.9 Неліктен адиабата көрсеткіші әрдайым бірден үлкен болады? Дәлелдеңіз.

Б.10 Қалыпты қысымда оттегінің тығыздығы қалыпты жағдайдағы азоттың тығыздығына тең болуы үшін қандай температураға дейін оттегіні қыздыру керек?

Б.11 Массалары және оларға сәйкес молярлық массалары әртүрлі идеал газдан тұратын қоспа берілген. Осындай қоспаның күйін теңдеуін түрінде жазуға болатынын көрсетіңіз, мұндағы - қоспаның массасы. М-ді тауып, оның нені анықтайтынын түсіндіріңіз.

Б.12 Жүйенің күй ықтималдылығымен қайтымсыздық қалай байланысқан? Мысалдар келтіріңіздер.
Б.13 Пайдаланатын энергияның азғындауын (деградациясын, яғни ішкі энергияға өтуін) көрсететін табиғи өтетін процестерге мысалдар келтіріңіздер.
Б.14 Шарль заңын молекула-кинетикалық теория тұрғысынан және орташа кинетикалық энергия мен абсолют температураның байланысы арқылы түсіндіріңіз.
Б.15 Жабық ыдыстағы бір моль газды қыздырады. Газ энтропиясының өзгерісін салыстырыңыз, егер газ:
а) бір атомды;
б) екі атомды болса. Екі жағдайда да газдың бастапқы және соңғы температуралары бірдей.
Б.16 Изотермдік, изобарлық және изохорлық процестер үшін идеал газ тығыздығының температураға тәуелділік графигін сызып, оларды түсіндіріңіз.
Б.17 Күшті желді тудыратын ауа жылдамдығы қаншалықты үлкен болса да, ол неге қызбайды ?
Б.18 Термодинамиканың екінші бастамасы. Нақты жағдайларда өздігінен ұлғаюдан, үйкелістен, жылулық сейілуден құтылу мүмкін емес. Осы біржақты процестерге тән жалпы белгілер қандай? Түсіндіріңіз.
Б.19 Изотермиялық ұлғаю кезінде:
а) молекулалардың орташа кинетикалық энергиясы;
б) молекулалардың орташа еркін жүру жолы қалай және неліктен өзгереді?
Б.20 Цилиндр ішінде күй параметрлері бірдей әртүрлі екі газ бар. Біріншісі бір атомды, екіншісі – екі атомды. Алғашқыда олар бірдей дәрежеде изотермдік, сонан кейін адиабаттық ұлғаяды. Изотермдік ұлғаю кезінде газдардың қайсысы көп жұмыс жасайды? Неге? Адиабаттық ұлғаюда – қайсысы? Неге? P-V диаграммасында осы процестерді көрсетіңіз.
Б.21 Б.1 Суреттегі түзулердің қайсысы молекулалардың орташа квадраттық жылдамдығының температураға тәуелділігін логарифмдік масштабта дұрыс кескіндейді? Жауабын түсіндіріңіз.

Б.1 cурет

Б.22 Реттілік ретсіздікпен ауысатын табиғи (өздігінен өтетін) процестерге мысалдар келтіріңіз. Қайтымды процестерді бақылау мүмкіндіктерін талқылаңыз.

Б.23 Газ молекуласының еркін жүру жолының орташа ұзындығының қалай өзгеретіндігін түсіндіріңіз:
а) изобарлық қыздырғанда;
б) қысымын изотермдік өсіргенде. Молекуланың әсерлік қимасының өзгерісін елемеңіз. Молекуланың еркін жүру жолының орташа ұзындығының температураға тәуелділігінің < l >=< l >(T) графигін құрыңыз.
Б.24 Газда:
а) изохорлық қыздыру;
б) адиабаттық сығылу процестері жүреді. Бастапқы температуралары бірдей. а) жағдайдағы жұтылған жылу мөлшері б) жағдайдағы газдың жұмысына тең. Екі жағдайдағы газдың соңғы температураларын салыстырыңыз.
Б.25 Газды изохорлық қыздырған кезде, мынадай физикалық шамалардың қалай өзгеретінін түсіндіріңіз:
а) молекулалардың орташа соқтығысу уақыты;
б) молекулалардың еркін жүру жолының орташа ұзындығы. Молекуланың әсерлік диаметрі тұрақты. Молекулалардың орташа соқтығысу уақытының және еркін жүру жолының орташа ұзындығының температураға байланысты графигін тұрғызыңыз.
Б.26 Термодинамикада энтропияны – ретсіздіктің өлшемі деп тұжырымдайды. Неге? Мысал келтіріңіз.
Б.27 Молекула-кинетикалық теория негізінде жатқан тәжірибелік фактілерді баяндаңыз.
Б.28 Б.2 Суретінде АВС графигі түрінде берілген газдың тепе-теңдік процесінде А және С нүктелері адиабата қисығында жатыр. Бұл процесте мынадай шамалар нөлден өзгеше ме:
а) газдың жұтатын жылу мөлшері;
б) энтропияның өзгерісі ?

Б. 2 сурет

Б.29 Тұйықталған жүйеде қайтымсыз және қайтымды процестерде энтропия өзгеруінің айырмашылығы қандай? Жауабыңызды мысал келтіріп түсіндіріңіз.

Б.30 Газ қайтымды ұлғаяды:
а) изотермдік;
б) изобарлық;
в) адиабаттық.
Барлық процестерде бастапқы және соңғы көлемдері бірдей. Қай процестерде энтропияның өзгеруі максимал немесе минимал болады?
Б.31 Термодинамиканың екінші бастамасына қайшы келетін термодинамиканың бірінші бастамасы орындалатын бірнеше мысалды келтіріңіз.
Б.32 Процесс кезінде энтропияның толық өзгерісі-осы процестің қайтымсыздық мөлшері деп айтуға болады. Қайтымды процесс үшін S=0 екенін біле отырып, осы тұжырымдаманың неге дұрыс екенін түсіндір.
Б.33 Газ 1 күйден 2 күйге өтеді (Б.3-суреті). Бірінші жағдайда тікелей, екінші жағдайда 3 пен 4 арқылы өтеді. Осы жағдайларда энтропияның өсімшесі жайлы не айтуға болады? Жауабыңызды есептеулер арқылы дәлелдеңіз.

Б. 3 cурет

Б.34 Екінші текті мәңгі қозғалтқыш (двигатель) дегеніміз не? Изотермдік ұлғаю мен адиабаттық сығылу процестерінен неліктен периодты жұмыс жасайтын екінші текті қозғалтқышты жасауға болмайды?

Б.35 Екінші текті мәңгі жұмыс жасайтын қозғалтқыш (двигатель) дегеніміз не? Мұхит пен теңіздің суын қыздырғыш ретінде пайдаланып, оның ішкі энергиясын жылу түрінде алып, он жұмысқа үздіксіз айналдыратын екінші текті мәңгі жұмыс жасайтын қозғалтқыш болуы мүмкін бе?