Задачи с решениями КОНТРОЛЬНЫХ РАБОТ по термодинамике и статистической физике

Портативная акустическая система

Гуманитарные науки

Гуманитарные науки

Биржа студенческих   работ. Контрольные, курсовые, рефераты.

Выполнение 
работ на заказ. Контрольные, курсовые и дипломные работы

Выполнение работ на заказ. Контрольные, курсовые и дипломные работы

Занимайтесь онлайн 
        с опытными репетиторами

Занимайтесь онлайн
с опытными репетиторами

Приглашаем к сотрудничеству преподователей

Приглашаем к сотрудничеству преподователей

Готовые шпаргалки, шпоры

Готовые шпаргалки, шпоры

Отчет по практике

Отчет по практике

Приглашаем авторов для работы

Авторам заработок

Решение задач по математике

Закажите реферат

Закажите реферат

Математика
Примеры решения задач
 
Сопромат
Лабораторные работы по материаловедению
Физика
Экзамен
Первая контрольная работа
Вторая контрольная работа
Энергия линейного гармонического осциллятора
Уравнение реакции водорода с кислородом
В сосуде газ идеальный
джоулево тепло

КПД обратимой тепловой машины

Электротехника
Расчеты цепей постоянного и переменного тока
 

Первая контрольная работа

1. Спин S может находиться в состояниях со следующими проекциями на выбранное направление: – S, – S + 1, …, +S. Число различных состояний равно 2S + 1.

Число доступных состояний Ω системы из двух независимых спинов S1 и S2 составляет

Ω = (2S1 + 1)(2S2 + 1) = 10.

Энтропия системы определяется согласно закону Больцмана:

По условию проекция суммарного спина системы на выбранное направления (ось z) имеет значение:

Это значение реализуется в двух состояниях:

Все десять состояний системы равновероятны. вероятность того, что Sz = 3/2, определяется долей таких состояний:

Исследование метрологических характеристик Лабораторные работы по электронике

2. Поршень, сжимая газ, тормозится и, в конце концов, останавливается, полностью теряя кинетическую энергию. Поскольку цилиндр с газом находится в термостате с постоянной температурой, то внутренняя энергия газа в результате процесса не изменяется. Вся потерянная поршнем кинетическая энергия в виде тепла переходит в термостат. Это хорошо видно, если записать уравнение энергии для начального и конечного моментов времени:

Здесь Q’ – тепло, отданное газом термостату, а внутренняя энергия идеального газа определяется равенством

Из закона сохранения энергии следует

Считаем процесс сжатия газа достаточно медленным и, следовательно, равновесным при постоянной температуре. Согласно первому началу термодинамики получаемое газом тепло Q расходуется на работу (внутренняя энергия идеального газа в изотермическом процессе не изменяется):

Привлекая уравнение состояния идеального газа

вычислим интеграл:

Подставляя выражение для теплоты, найдем:

3. Согласно второму началу термодинамики для равновесных процессов имеем

Теплоемкость процесса, по определению, равна

Находим теплоемкость рассматриваемого в задаче процесса:

Вычисляем подведенное к системе тепло:

0

4. Распределение молекул по скоростям известно с точностью до множителя:

Найдем его из условия, что задана мощность j источника:

так что имеем

Попадая на единицу длины внешней окружности, молекулы с данной скоростью передают ей за единицу времени импульс, равный

Интегрируя по скоростям, найдем давление на внешнюю окружность:

Газ в первом сосуде находится в равновесном состоянии, и его распределение по скоростям определяется распределением Максвелла. Полный поток молекул газа через малое отверстие площадью σ равен

Доля молекул, вылетающих под углом θ к нормали к плоскости отверстия, определяется вероятностью

Если угол вылета молекул θ меньше некоторого предельного θ0, то они попадают во второй сосуд. Вычислим число молекул попадающих во второй сосуд в единицу времени:

Предельный угол определяется равенством

Поэтому

Попав во второй сосуд, молекулы сталкиваются с его стенками и друг с другом. Часть из них вылетает обратно. В конце концов во втором сосуде установится стационарная концентрация газа при температуре T. При этом число вылетающих в единицу времени молекул из сосуда равно

Так как температура в сосудах одинаковая, то средняя скорость  молекул также одинаковая. Приравнивая два выражения для j, найдем равновесную концентрацию молекул во втором сосуде:

Задачи экзамена по физике