Главная Случайная страница


Полезное:

Как сделать разговор полезным и приятным Как сделать объемную звезду своими руками Как сделать то, что делать не хочется? Как сделать погремушку Как сделать так чтобы женщины сами знакомились с вами Как сделать идею коммерческой Как сделать хорошую растяжку ног? Как сделать наш разум здоровым? Как сделать, чтобы люди обманывали меньше Вопрос 4. Как сделать так, чтобы вас уважали и ценили? Как сделать лучше себе и другим людям Как сделать свидание интересным?


Категории:

АрхитектураАстрономияБиологияГеографияГеологияИнформатикаИскусствоИсторияКулинарияКультураМаркетингМатематикаМедицинаМенеджментОхрана трудаПравоПроизводствоПсихологияРелигияСоциологияСпортТехникаФизикаФилософияХимияЭкологияЭкономикаЭлектроника






Применять формулу для вычисления изменения энтропии системы

⇐ ПредыдущаяСтр 4 из 4




. (2.7.3)

Пример 1. Нагревается углекислый газ в количестве = 2·10 3 моля при постоянном давлении на = 50 К. Найти приращение внутренней энергии , работу A расширения и количество теплоты Q, переданное газу.

Дано: = 2·10 3 моля; = 50 К; р = const.

Найти: -?, A -?, Q -?

Решение. Из условия задачи следует, что расширение углекислого газа происходит при р = const. Тогда из первого закона термодинамики (2. 7.1) работа изобарического процесса

. (1)

Исходя из уравнения Менделеева - Клапейрона

. (2)

Сопоставив выражение (1) и уравнение (2), найдем

. (3)

Подставив числовые значения величин в формулу (3), получим

А = 2·10 3 моля×8,31 50 К = 8,31·10 5 Дж.

Так как молекула углекислого газа состоит из трех атомов, то число степеней свободы i = 6. Приращение внутренней энергии

. (4)

Подставив числовые значения величин в формулу (4), получим

= 6 / 2 ( 8,31·10 5 ) Дж = 2,5·10 6 Дж.

Применив первый закон термодинамики (2.7.1), определим количество теплоты, переданное газу при изобарическом процессе:

= (2,5 + 0,831)·10 6 Дж = 3,33·10 6 Дж.

Ответ: А = 831 к Дж, = 2,5 МДж, Q = 3,33 МДж.

Пример 2. Замкнутый цикл, совершаемый азотом массой m = 0,3 кг, изображен на рис. 2.32. Определить количество теплоты Q, полученное от нагревателя за один цикл, работу А, совершенную газом за один цикл, и КПД цикла .

Дано: m = 0,3 кг; N 2.

Найти: Q -?, A -?, -?

Решение. Нагревание газа происходит на участках 1 – 2 и 2 – 3; на участках 3 – 4 и 4 – 1 газ охлаждается, поэтому

Q = Q 1-2 + Q 2-3. (1)

Количество теплоты, получаемое азотом от нагревателя при изохорическом процессе,

, (2)

при изобарическом процессе

, (3)

где С v = и Cp

– молярные теплоемкости азота при постоянном объеме и давлении соответственно, Т 1 – его темпера- тура в исходном состоянии, Т 2 – в состоянии 2, Т 3 – в состоянии 3.

Из рис. 2.32 определим параметры газа:

р 1 = 60 к Па, V 1 = 0,3 м 3, р 2 = 120 к Па, V 3 = 0,6м 3.

Запишем уравнение Менделеева - Клапейрона для состояний 1, 2 и 3:

, , . (4)

Вычитая уравнения (4): из второго – первое, а из третьего – второе, находим разности температур Т 2 - Т 1 и Т 3 - Т 2:

;

(5)

.

Подставив выражения (5) в формулы (2) и (3) соответственно, получим количество теплоты (1), полученное от нагревателя за один цикл:

. (6)

Для двухатомного азота число степеней свободы i = 5, тогда, подставив числовые значения в выражение (6), получим

.

При замкнутом цикле работа численно равна площади фигуры 1–2 – 3 – 4. Отсюда работа, совершенная газом за цикл, будет

60 к Па ·0,3 м 3 =18 к Дж.

Коэффициент полезного действия найдем по формуле (2. 7.2):

.

Ответ: А = 18к Дж, Q = 171 к Дж, = 10%.

Пример 3. Найти приращение энтропии при переходе кислорода массой m = 8 г от объема V 1 = 10 -2 м 3 при температуре

Т 1 = 80 о Ск объему V 2 = 4·10 -2 м3 при температуре Т 2 = 300 о С.

Дано: m = 8·10- 3 кг; V 1 = 10- 2 м 3 ; Т 1 = 80 о С; V 2 = 4·10- 2 м 3 ;

Т 2 = 300 о С.

Найти: -?

Решение. Изменение энтропии определяется по формуле (2. 7.3):

. (1)

Из первого закона термодинамики (2.7.1) имеем

. (2)

Тогда, подставив выражение (2) в формулу (1), получим

. (3)

Из уравнения Менделеева - Клапейрона находим

. (4)

Тогда, подставив уравнение (4) в формулу (3), найдем приращение энтропии

. (5)

Подставив числовые значения в выражение (5), получим приращение энтропии

= 5,4 Дж/К.

Ответ: Дж/K.

4.20.Укажите определение явления интерференции света.

1. При наложении двух когерентных волн в одних точках пространства результирующая интенсивность I больше, в других меньше суммы интенсивностей I 1 и I 2.

2. Совокупность явлений, наблюдаемых при распространении света в среде с резко выраженными неоднородностями и связанных с отклонениями от законов геометрической оптики.

3. Каждая точка волнового фронта, то есть поверхности, которой достигли колебания в рассматриваемый момент времени, является источником когерентных волн.

4. Интерференция приводит к образованию стоячих волн.

4.21. Укажите условия усиления и ослабления света при интерференции.

1. . 2. . 3. .

4. . 5. .

4.22. В чем заключается явление интерференции света?

1. В усилении одного пучка другим.

2. В наложении когерентных волн, происходит перераспределение светового потока в пространстве, в результате чего в одних местах возникают максимумы, а в других – минимумы интенсивности.

3. В огибании светом препятствий.

4. В получении когерентных источников света.

4.23. Укажите условие интерференционного максимума при отражении от тонких пленок.

1. . 2. .

3. . 4. ,

где m = 0, 1, 2,... – любое целое число.

4.24. Каково назначение бипризмы Френеля и зеркал Френеля?

1. Создать параллельный пучок световых лучей.

2. Образовать две когерентные световые волны вследствие преломления.

3. Разложить белый свет в спектр.

4. Получить две когерентные световые волны вследствие отражения.

4.25. Какой из отрезков (рис. 4.27) соответствует оптиче- ской разности хода лучей, пришедших в точку Р от двух источников S 1 и S 2? Показатель преломления считать n = 1.

1. S 1 S 2. 2. S 1 Р. 3. S 2 B.

4. S 2 Р. 5. BР.

4.26. Какова оптическая раз-ность хода лучей в отраженном свете при интерференции от тонкой пленки (рис. 4.28)?

1. AB + AD. 2. CD.

3. AB + BC - AD.

4. (AB + BC) n – CD + .

5. AB + BC.

4.29. От каких величин зависят радиусы колец Ньютона?

1. От угла падения луча.

2. Радиуса кривизны линзы.

3. Толщины зазора. 4. Длины волны света. 5. Диаметра линзы.

4.30. В чем заключается просветление оптики?

1. В увеличении входного канала оптической системы.

2. В уменьшении отражения света вследствие интерференции от поверхности стекла благодаря нанесенной пленке.

3. В интерференции света на поверхности оптического стекла.

4. В повышении прозрачности оптического стекла.

5. В изменении фокусного расстояния.

4.31. Укажите определение явления дифракции света.

1. Наложение когерентных волн, приводящее к перераспределению светового потока в пространстве между соседними областями.

2. Совокупность явлений, наблюдаемых при распространении света в среде с резкими неоднородностями, размер которых сравним с длиной волны и нарушением прямолинейности его распространения.

3. Нарушение прямолинейности распространения света на краях препятствия.

4. Преломление светового луча при прохождении сквозь диафрагму.

5. Изменение освещенности экрана после прохождения сквозь узкую щель.

4.32. Какова будет амплитуда А в точке, в которую при дифракции света на круглом отверстии приходит свет от первой и второй зон Френеля? (А 1 и А 2 – амплитуды волн, пришедших от первой и второй зон).

1. . 2. . 3. . 4. .

4.33. Чему равна амплитуда результирующего колебания в точке, в которую приходит пучок света от бесконечно большого числа зон Френеля?

1. Половине амплитуды колебания от первой зоны.

2. Сумме амплитуд колебаний, посылаемых всеми зонами Френеля.

3. Сумме амплитуд колебаний, посылаемых первыми двумя зонами Френеля.

4. Сумме амплитуд колебаний, посылаемых первой и крайней зонами Френеля.

4.34. Какая из формул выражает условие дифракционного максимума для лучей, прошедших через дифракционную решетку? (d = (a + b) – постоянная дифракционной решетки).

1. bsin j = ± ml. 2. asin j = ± ( 2 m+ 1 ) l/ 2. 3. bsin j = 0.

4. dsinj = ± ml. 5. dsinj = 0.

4.35. Для каких лучей в качестве дифракционной решетки используется пространственная решетка кристаллов?

1. Для лучей видимого света. 2. Ультрафиолетовых лучей.

3. Инфракрасных волн. 4. Рентгеновских лучей.

5. Ультразвуковых волн.

4.36. Формулу максимумов для одномерной дифракционной решетки и формулу Вульфа – Брэгга записывают почти одинаково (dsin = ± ml и 2 dsin = ± ml), но символы, входящие в формулы, имеют разный физический смысл. Какие названия символов соответствуют формуле Вульфа – Брэгга?

1. d – расстояние между атомными плоскостями кристалла.

2. d – постоянная дифракционной решетки.

3. ‑ угол дифракции. 4. – угол скольжения.

4.37. Из спектра, полученного с помощью дифракционной решетки, определить, какая из длин волн или больше (рис. 4.37).

 
 

1. Условие максимума в спектре дифракционной решетки определяется выражением .

2. больше, чем . 3. меньше, чем .

4. В наблюдаемом спектре дифракционной решетки длины волн одинаковые.

 

1. Какие явления подтверждают волновую природу света?

1. Интерференция. 2. Эффект Комптона. 3. Дифракция. 4. Дисперсия. 5. Фотоэффект.
6. Давление света. 7. Дисперсия.

 

2. Какой будет амплитуда А световой волны в точке, в которую при дифракции на круглом отверстии приходит свет от первой и второй зон Френеля? (А 1 и А 2 – амплитуды волн в точке наблюдения, созданные первой и второй зонами соответственно).

1. 2. 3. 4.

3. Чему равна амплитуда результирующего колебания в точке, в которую приходит сигнал от бесконечно большого числа зон Френеля?

1. Половине амплитуды колебания от центральной зоны.

2. Сумме амплитуд колебаний, посылаемых всеми зонами Френеля.

3. Сумме амплитуд колебаний, посылаемых первыми двумя зонами Френеля.

4. Сумме амплитуд колебаний, посылаемых первой и крайней зонами Френеля.

5. Амплитуде первой зоны.

 

4. Какие из приведенных формул выражают условие главных дифракционных максимумов для лучей прошедших через дифракционную решетку? (Период дифракционной решетки d = a+b).

1. b sinj = kl. 2. a sinj = (2k+1)l/2. 3. b sinj = 0. 4. d sinj = kl. 5. d sinj = 0.

 

5. Чему равен период дифракционной решетки, если красная линия l = 7×10-7 м в спектре второго порядка наблюдается под углом 30° относительно нормали к решетке?

1. 1,4×10-7 м. 2. 7×10-7 м. 3. 2,8×10-6 м. 4. 2,1×10-5 м. 5. 3,5×10-6 м.

 

6. Сколько штрихов на 1 мм длины имеет дифракционная решетка, если зеленая линия ртути (l = 546 нм) в спектре первого порядка наблюдается под углом 19°8¢?

1. 200. 2. 3. 400. 4. 500. 5. 600.

 

7. Для каких лучей используется в качестве дифракционной решетки пространственная решетка кристалла?

1. Лучей видимого света. 2. Ультрафиолетовых лучей. 3. Инфракрасных волн.

4. Рентгеновских лучей. 5. Ультразвуковых волн.

 

8. Формула дифракционной решетки и формула Вульфа-Брэгга записываются почти одинаково: d sin = kl и 2d sin = kl. Символы входящие в формулы имеют разный физический смысл. Какие названия символов соответствуют формуле Вульфа-Брэгга?

1. d - расстояние между слоями. 2. d – период дифракционной решетки.

 
 

3. - угол дифракции. 4. - угол скольжения. 5. Правильного ответа здесь нет.

9. Какие из утверждений являются справедливыми для спектра, полученном с помощью дифракционной решетки (см. рис.)?

1. Условие максимума в спектре дифракционной решетки d sin φ = kλ.

2. Большим длинам волн соответствуют большие углы дифракции, значит λ 2 больше λ 1.

3. Положение максимума второго порядка линии близко к положению максимума третьего порядка линии .

4. Меньшим длинам волн соответствуют меньшие углы дифракции, значит меньше.

5. В наблюдаемом спектре дифракционной решетки длины волн одинаковые.

 

10. Укажите свойства, соответствующие только поляризованному свету.

1. Свет распространяется в одном направлении. 2. Световая волна поперечная.

3. Колебания вектора упорядочены. 4. Вектор имеет одну ориентацию.

5. Свет, в котором колебания интенсивности упорядочены каким либо образом.

 

11. Что называют плоскостью поляризации?

1. Плоскость поляроида. 2. Отражающую поверхность.

3. Плоскость, в которой колеблется вектор напряженности магнитного поля.

4. Плоскость, в которой колеблется вектор напряженности электрического поля.

5. Плоскость, совпадающую с плоскостью чертежа.

 

12. Определить угол a полной поляризации при отражении света от стекла, показатель преломления которого равен n = 1,57.

1. 32°30¢. 2. a® 90°. 3. a® 0. 4. 57°30¢. 5. 45°.

 

13. Под, каким углом a к горизонту должно находиться Солнце, чтобы его лучи, отраженные от поверхности озера, были наиболее полно поляризованы? (n = 1,33).

1. 53°. 2. 37°. 3. 90°. 4. 45°. 5. a® 0.

14. Кварцевая пластинка толщиной 1 мм, вырезанная перпендикулярно к оптической оси, помещена между двумя николями с параллельными главными плоскостями. Для некоторой длины волны поворот плоскости поляризации на этой пластинке равен 20°. При какой толщине кварцевой пластинки свет данной длины волны, прошедший через всю систему, будет полностью погашен?

1. 9 мм. 2. 4,5 мм. 3. 18 мм. 4. 2 мм. 5. 0,22мм.

 

15. Укажите зависимость угла вращения плоскости поляризации света, при прохождении его через раствор оптически активного вещества.

1. φ = α·l 2. φ = α·C·l 3. φ = V·l·H. 4. φ = B·l·E 2 (В - постоянная Керра). 5. δφ = 1,22(λ/D)

 

16. Каково основное назначение поляриметра?

1. Определение концентрации раствора. 2. Определение механических напряжений.

3. Измерение угла поворота плоскости поляризации. 4. Определение степени поляризации.

5. Наблюдение интерференции поляризованного света

 

17. Рабочей формулой, какого прибора является формула j = B·l·E2?

1. Полярископа. 2. Поляризационного микроскопа. 3. Поляриметра. 4. Ячейки Керра.

 

18. Каково непосредственное назначение ячейки Керра?

1. Исследование поляризованного света. 2. Управляемый поворот плоскости поляризации.

3. Анализ концентрации раствора. 4. Поляризация света. 5.Анализ упругих напряжений.

 

19. Какие из перечисленных факторов могут являться причиной поворота плоскости поляризации света в некоторой оптической системе?

1. Изменение концентрации раствора. 2. Изменение напряженности электрического поля.

3. Изменение спектрального состава света. 4. Изменение прозрачности среды.

5. Усиление интенсивности падающего света.

 

20. Что является индикатором наличия механических напряжений при поляризационном методе исследования?

1. Интенсивность поляризованного света. 2. Интерференционные полосы.

3. Угол между плоскостями поляризации поляризатора и анализатора.

4. Изменение толщины образца. 5. Разность хода между обыкновенным и необыкновенным лучами.

 

21. Что положено в основу поляризационного метода исследования механических напряжений?

1. Возникновение разности хода между обыкновенным и необыкновенным лучами.

2. Поляризация света образцом. 3. Вращение плоскости поляризации образцом.

4. Интерференция поляризованного света. 5. Изменение прозрачности образца.

 

22. Чему равен угол между главными плоскостями поляризатора и анализатора, если интенсивность естественного света после прохождения через поляризатор и анализатор уменьшилась в 4 раза? (Потерями света при отражении пренебречь).

1. 30°. 2. 45°. 3. 60°. 4. 75°. 5. 120°.

 

23. Что происходит с интенсивностью естественного света, прошедшего только через один поляроид?

1. Остается без изменения. 2. Усиливается в 2 раза. 3. Уменьшается в 0,25 раза.
4. Уменьшается в 2 раза. 5. Уменьшается незначительно.

24. Предположим, что ветровые стекла и стекла фар автомобиля сделаны из поляроидов. Как должны быть расположены главные плоскости этих поляроидов, чтобы водитель мог видеть машину в свете фар своего автомобиля и не испытывать слепящего действия фар встречных автомашин?

1. Под углом 45° к горизонту. 2. Параллельно друг другу у встречных машин.

3. Под углом 90° у встречных машин. 4. Горизонтально.

5. С незначительным отклонением от вертикали.

 

25. Чему равен угол между главными плоскостями поляризатора и анализатора, если интенсивность естественного света, прошедшего через поляризатор и анализатор, уменьшается в 8 раз?

1. 30°. 2. 22,5°. 3. 45°. 4. 60°. 5. 90°.

 

26. Пучок естественного света падает на систему из шести николей, плоскость пропускания каждого из которых повернута на угол 30° относительно плоскости пропускания предыдущего николя. Какая часть света пройдет через эту систему?

1. 1,35. 2. 0,12. 3. 0,07. 4. 0,14. 5. 1/6.

 

27. Укажите выражение, отображающее закон Бугера-Ламберта.

1. 2. 3. 4. р = (1+r) v. 5. lmax=

28. Какое условие аномальной дисперсии?

1. nпадающ ® nсобств 2. l= 500 нм. 3. l = 740 нм.

4. Резонанс между собственными и вынужденными колебаниями.

5. l соответствует средней части спектра.

 

29. Какие из приведенных выражений отображают суть дисперсии света?

1. l = f(n). 2. u = j(t). 3. u = Y(n). 4. n = f (n).

 

30. Какие соотношения соответствуют нормальной дисперсии вещества?

1. 2. 3. 4.

 

31. Какие участки, зависимости показателя преломления волн от их длины, соответствуют нормальной дисперсии (рис. 5.82)?

1. АВС. 2. ВСD. 3. АВ и СD. 4. ВС. 5. АВ.

 

32. Какой участок зависимости показателя преломления n волн от их длины соответствует аномальной дисперсии (рис. 5.83)?

1. АВ. 2. BC. 3. СD. 4. ABC. 5. BCD.

 

33. Укажите причину возникновения излучения эффекта Вавилова-Черенкова, т.е. свечение жидкостей под действием лучей.

1. Ускоренное движение заряженных частиц вещества под действием лучей приводит к излучают электромагнитных волн.

2. Действие лучей вызывает люминесценцию вещества.

3. Если скорость заряженных частиц после их столкновения с лучами , то даже двигаясь равномерно, частицы будут излучать электромагнитные волны.

4. В результате нагрева вещества - лучами атомы вещества испускают фотоны.

 

34. Где и каким образом используется излучение Вавилова-Черенкова?

35. Что представляет собой черенковский датчик и где он используется?

36. Укажите формулу продольного эффекта Доплера для движущихся источников света.

1. 2. 3.

4. 5.

 

 

⇐ Предыдущая1234

Date: 2015-05-05; view: 1503; Нарушение авторских прав; Помощь в написании работы --> СЮДА...


mydocx.ru - 2015-2024 year. (0.006 sec.) Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав - Пожаловаться на публикацию