Задачі

 Процеси перенесення+... 

ЗАДАЧІ

(Молекулярна фізика)

Задачі опрацювати, ЗРОЗУМІТИ  правильно 

та переписати в зошит з лекцій!

Умови

ДКР №2.2 (10 клас)

 Домашня Контрольна Робота №2.2 (ІІ семестр) 

Молекулярна фізика

Завдання виконати, правильно оформити та здати на скріплених листочках до першого уроку 6.02.2024 р.

5.3.1; 5.3.2; 5.3.3; 5.4.1; 5.4.2; 5.4.4; 

5.4.5; 5.4.12; 5.5.22; 5.5.19;  5.5.31; 5.5.32.

 Бажаю успіху!

Явища перенесення

Явища перенесення маси, імпульсу, енергії

Урок-лекція у ЛФМЛ

1. Дифузія (закон Фіка). 

2. Внутрішнє тертя-в'язкість (закон Ньютона).

3. Теплопровідність (закон Фур'є).

Олімпіада з астрономії

3-тя Всеукраїнська інтернет-олімпіада  з 

астрономії

   Львів, УКРАЇНА 

 24-26 січня 2024 р.   

Наші призери з Дмитром Гілеєм та Юстиною :)

Вітаю!

Учнів 10-Б класу 

Огородніка Богдана, Оленюк Аліну, Суслик Уляну, Мазур Марію та Наумка Левка

з достойним виступом на інтернет-олімпіаді з астрономії (пройшли відбір та попали у фінальний тур).

На заключному етапі олімпіади

Огороднік Богдан

виборов диплом ІІ ступеня, а  

Суслик Уляна та Оленюк Аліна

вибороли дипломи ІІІ ступеня,

ставши переможцями олімпіади. Огороднік Богдан отримав персональне запрошення на ІV етап Всеукраїнської олімпіади з астрономії.

Молодці!

Явища переносу. Теплоповідність

Теплоповідність

Теплопровідність – це прцес вирівнювання температур, зумовлений міграцією молекул газу.

Тепловий потік, утворений у газі, описує закон Фур’є:

Q = -χ(ΔT/Δz).

Кількість теплоти Q, яка переходить за одиницю часу через одиницю площі поверхні, перпендикулярної до напряму перенесення, прямо пропорційна градієнту температури.

Знак мінус відображає той факт, що теплота йде у напрямку зниження температури.

Коефіцієнт пропорційності χ називають коефіцієнтом теплопровідності. З газів найбільшу теплопровідність має водень, вона у декілька разів перевищує теплопровідність інших газів.

Явища переносу. Внутрішнє тертя

Внутрішнє тертя (в’язкість)

Внутрішнє тертя – це явище виникнення сил тертя між шарами одного газу або рідини, котрі рухаються один відносно другого паралельно з різними швидкостями.

Дане явище описує закон Ньютона

F = -η(Δu/Δz)

де F - сила внутрішнього тертя, яка діє на одиницю площі поверхні прошарку, Δu/Δz – градієнт швидкості напрямленого руху молекул газу.

Коефіцієнт внутрішнього тертя (в’язкості) η чисельно дорівнює силі внутрішнього тертя, що діє на одиницю площі, якщо градієнт швидкості шарів дорівнює одиниці. Його вимірюють у кг/м•с або у Па•с.

Внутрішнім тертям у газах пояснюють вщухання бурі або сильного вітру з часом, а також те, що для прокачки газу по трубі потрібно виконувати роботу, яка витрачається на подолання сили внутрішнього тертя.

З’ясуємо явище виникнення внутрішнього тертя (в’язкості) з погляду молекулярно-кінетичної теорії.

Явища переносу. Дифузія

 Дифузія газів

  
Якщо в посудину, заповнену одним газом, помістити порцію іншого газу, то внаслідок теплового руху молекули одного сорту будуть проникати у простір, зайнятий молекулами іншого сорту. У результаті матимемо процес вирівнювання концентрацій молекул обох газів, який пошириться на весь простір, зайнятий газом. Отже:

Дифузія – це процес вирівнювання концентрацій у суміші декількох речовин, зумовлений тепловим рухом молекул 

N = -D(Δn/Δz) 

 Остання формула є законом Фіка:

Кількість молекул N, які проходять за одиницю часу через одиницю площі поверхні, перпендикулярної до напряму перенесення, прямо пропорційна градієнтові концентрації молекул Δn/Δz.

Величину D називають коефіцієнтом дифузії. Знак мінус зумовлений тим, що дифузія спрямована в бік зменшення концентрації частинок.

Якщо обидві сторони закону Фіка помножити на масу m молекули газу одного сорту, то отримаємо рівняння для маси цього газу:

                                           M = -D(Δρ/Δz)

З’ясуємо явище дифузії з погляду молекулярно-кінетичної теорії.

ДКР №1.2 (10 клас)

 

 Домашня Контрольна Робота №1.2 (ІІ семестр) 

Молекулярна фізика

Завдання виконати, правильно оформити та здати на скріплених листочках до першого уроку 30.01.2024 р.

 5.1.1; 5.1.2; 5.1.3; 5.1.4; 5.2.16; 5.5.18; 5.5.19;  5.5.23; 5.5.24; 5.5.28; 5.5.29; 5.5.30.

 Бажаю успіху!

Розподіл Больцмана

Розподіл частинок у  силовому полі

Повний безлад, яким характеризується тепловий рух  молекул, все ж таки має свої закони. Не дивлячись на те, що кожна молекула постійно змінює свою швидкість, макроскопічний стан газу в системі не змінюється (саме такі роздуми призвели до встановлення Максвелом у 1859 році  розподілу молекул газу по швидкостях).

Рівноважний стан газу характеризується не тільки розподілом молекул по швидкостях, але і по координатах. При відсутності зовнішніх силових полів цей розподіл буде однорідним: газ рівномірно розподіляється по всьому об’єму посудини.  

Яким буде розподіл молекул газу при наявності поля (наприклад поля тяжіння), яке діє на молекули?

Добре відомо, що атмосферний тиск зменшується з висотою. Наприклад, на висоті 5 600 м тиск дорівнює ½ тиску на рівні моря. Однак звідси не слід робити висновок, що на висоті вдвічі більшій зовсім немає молекул – літаки літають і на висотах 30 000м.

Знайдемо розподіл молекул газу в однорідному полі тяжіння з висотою.

ДЗ №1 (10 клас, 2-й семестр)

Молекулярна (статистична) фізика

Домашнє завдання №1 (10 клас)

ДЗ №1  виконати, акуратно оформити з поясненням 

та здати у ВІВТОРОК 23.01.2024 р. року 

до першого уроку в а.301.

Основне рівняння МКТ

 

Основне рівняння МКТ 
(виведення)

Траекторія руху однієї частинки

     

Розглянемо ідеальний газ. (Пригадаємо, що ідеальний газ – це модель реального газу в якому: 

1) відсутня взаємодія між молекулами; 

2) молекули – матеріальні точки певної маси (займають безмежно малий об’єм в порівнянні з об’ємом посудини);   

3) при зіткненні  між собою та зі стінками посудини ведуть себе  як пружні кульки;  

4) молекули рівномірно розподілені по об’єму).

Дана речовина займає об’єм V та складається із великої кількості частинок N. 

Газ перебуває у стані теплової рівноваги у якій N₁ частинок володіють швидкостями v₁;  N₂ – v₂; N₃ – v_3; …

  

Обрахуємо тиск газу на елемент поверхні  ΔS на основі молекулярно - кінетичної теорії (МКТ) та механіки Ньютона. При цьому враховуватимемо, що удари молекул (атомів, іонів) пружні, молекули масивні (m) та  молекули тотожні між собою.