Кинематика Механические передачи Молекулярная физика и термодинамика Ядерная физика

Лабораторная работа по физике. Практические занятия

Билет 31 №4 Бесконечная прямолинейная тонкая лента шириной =4 см заряжена с поверхностной

плотностью

 

31-3 На колеса в виде сплошного диска радиусом R = 0,2 м и массой m = 10 кг…

 


Решение :

 


 

32-3 Проводники 1 и 2, согнутые так как показано на рисунке, лежат в горизонтальной плоскости. Наименьшее расстояние d0 = 10 см.

Найти u = u(t); если t = 0.

Решение:

Подпись: 2d0Подпись: u0Подпись: d0

33-5

 

33-3 С вышки высотой h = 10м со скоростью Vo = 10 м/с бросают мяч. Под каким углом надо бросить мяч дальше всего.

 V0y  V0 Решение

 В момент падения

 

формулу с sin возводим в квадрат и складываем

Билет 34-4 Две бесконечные прямые заряженные с линейной плотностью τ1 = 8 нКл/м и

τ2 = 1 нКл/м пересекаются под прямым углом…

Решение

0A = a y = a – x В точке С   E =   (1)

Находим Emin

 → 

x = = 0.1 м y = 0.4 м Подставим x в (1) и получим

Emin = 400 В/м

34-3 

Один моль идеального двухатомного газа совершает тепловой процесс, в котором Сm зависит от температуры по закону 

 

Найти

Работу, совершаемую газом при его нагревании от T0 = 300К до T1 = 600К

Уравнение процесса

Решение

 

 

Поведение эффективного объема, характеризующего степень хаотичности состояния, при обратимых и необратимых процессах

Феноменологическая термодинамика предсказывает возрастание энтропии, как при изотермическом расширении, так и при возрастании температуры системы без увеличения ее объема, и неизменность энтропии (ее сохранение) при адиабатных процессах. Объяснение этих закономерностей должно быть дано не только с макроскопически-описательной,  феноменологической (через формулу Клаузиуса dS = Q/Т), но и с микроскопической точки зрения.

Напомним, что хаотичность состояния термодинамической системы связана с дисперсией микроскопических характеристик, определяющих состояние, то есть с дисперсией координат и импульсов частиц, образующих термодинамическую систему. Проекции координат и импульсов частиц термодинамической системы рассматриваются как случайные физические величины, и к ним применимы статистические методы вычислений (методы теории вероятностей).

Рассмотрим идеальный газ, каждая молекула которого имеет i степеней свободы. В фазовом пространстве 2i измерений, из которых i измерений отображают собственно координаты молекул, а остальные i - проекции их импульсов, состояние каждой молекулы изображается точкой, имеющей соответствующие проекции на координатные и импульсные оси. Состояние всего газа отображается в таком пространстве роем (множеством) движущихся в фазовом пространстве точек. В условиях теплового равновесия функция распределения плотности этих точек не изменяется с течением времени, хотя точки непрерывно перемещаются в фазовом пространстве, отображая движение (и столкновение) молекул газа. Сама функция распределения плотности дает фазовый портрет термодинамической системы в фазовом пространстве.

За эффективный объем, характеризующий «размытость» фазового портрета термодинамической системы в фазовом пространстве 2i измерений, мы будем принимать произведение стандартов проекций на координатные оси. (Стандарт - корень квадратный из дисперсии, равной, как известно, квадрату среднеквадратичного отклонения случайной величины от ее среднего значения). Здесь в роли случайных величин выступают проекции координат и импульсов отдельных частиц термодинамической системы. 

Таким образом, эффективный объем в фазовом пространстве, связанный с хаотичностью состояния всей термодинамической системы, определяется произведением

 = Õ(qi*pi),

где через qi и pi обозначены стандарты проекций координат и импульсов отдельных частиц на оси координат фазового пространства.


Деление кристаллов на диэлектрики, металлы и полупроводники