Тема №8158 Контрольные задачи по физике 720 (Часть 3)
Поиск задачи:

Рассмотрим тему Контрольные задачи по физике 720 (Часть 3) из предмета Физика и все вопросы которые связанны с ней. Из представленного текста вы познакомитесь с Контрольные задачи по физике 720 (Часть 3), узнаете ключевые особенности и основные понятия.

Уважаемые посетители сайта, если вы не согласны с той информацией которая представлена на данной странице или считаете ее не правильной, не стоит попросту тратить свое время на написание негативных высказываний, вы можете помочь друг другу, для этого присылайте в комментарии свое "правильное" решение и мы его скорее всего опубликуем.

451. Расстояние между когерентными источниками света d=0,5 мм, расстояние от
источников до экрана равно 5 м. В зеленом свете получились интерференционные полосы
на расстоянии 5 мм друг от друга. Найти длину волны зеленого света.
452. Зеркала Френеля образуют угол 1790
. Освещенная щель находится на
расстоянии 10 см от линии пересечения зеркал и параллельно этой линии. Экран
расположен на расстоянии 3 м от линии пересечения зеркал. На зеркало падает
монохроматический свет =0,5 мкм. Каково расстояние между светлыми
интерференционными полосами на экране?
453. Расстояние между вторым и первым темными кольцами Ньютона в
отраженном свете равно 1 мм. Определить расстояние между десятым и девятым
кольцами.
454. Плоско-выпуклая линза выпуклой стороной лежит на стеклянной пластинке.
Определить толщину слоя воздуха там, где в отраженном свете (=0,6 мкм) видно первое
светлое кольцо Ньютона.
Диаметр второго светлого кольца Ньютона при наблюдении в отраженном свете
(=0,6 мкм) равен 1,2 мм. Определить оптическую силу плосковыпуклой линзы, взятой для
опыта.
456. Плосковыпуклая линза с оптической силой Д=2 дптр выпуклой стороной
лежит на стеклянной пластинке. Радиус 4-го темного кольца Ньютона в проходящем свете
равен 0,7 мм. Определить длину световой волны.
457. Диаметры 2-х светлых колец Ньютона d1=4 мм и dn=4,8 мм. Порядковые
номера колец не определялись, но известно, что между двумя измеренными кольцами
расположено 3 светлых кольца. Кольца наблюдались в отраженном свете (=500 нм).
Найти радиус кривизны плосковыпуклой линзы.
458. Между стеклянной пластинкой и лежащей на ней плосковыпуклой линзой
налита жидкость. Радиус 8-го темного кольца Ньютона при наблюдении в отраженном
свете (=700 нм) равен 2 мм. Радиус кривизны выпуклой поверхности линзы R=1 м.
Найти показатель преломления жидкости.
459. На стеклянную пластинку положена плосковыпуклая линза. На линзу
перпендикулярно к ее плоской поверхности, падает монохроматический свет (=0,6 мкм).
Определить оптическую силу линзы и толщину воздушного зазора там, где в отраженном
свете видно шестое темной кольцо, радиус которого 1,73 мм.
460. Плосковыпуклая линза с оптической силой в 1 дптр положена выпуклой
стороной на плоскую поверхность стекла. Система освещается светом с длиной волны 0,6
мкм, падающим перпендикулярно к плоской поверхности линзы. Определить расстояние
между 3 и 4 кольцами Ньютона, наблюдаемыми в отраженном свете.
461. Плосковыпуклая линза с радиусом кривизны 1 м положена выпуклой стороной
на плоскопараллельную стеклянную пластинку. На плоскую поверхность линзы падает
нормально монохроматический свет (=0,6 мкм). В отраженном свете наблюдаются
кольца Ньютона. Когда пространство между линзой и пластинкой заполнили некоторой
жидкостью, радиус 5-го темного кольца уменьшился на 0,23 мм. Найти показатель
преломления жидкости.
462. Собирающая линза положена на плоскую стеклянную пластинку причем
вследствие попадания пыли между линзой и пластинкой нет контакта. Диаметры 5-го и
15-го темных колец Ньютона, наблюдаемых в отраженном свете (=589 нм), равны 0,7 мм
и 1,7 мм. Определить радиус кривизны поверхности линзы, обращенной к пластинке.
463. Стеклянная симметричная двояковыпуклая линза сложена с такой же
двояковогнутой, причем получившаяся система имеет оптическую силу Д=0,25 дптр.
Между линзами в некоторой точке имеется контакт, вокруг которого наблюдается в
отраженном свете интерференционная картина. Определить радиус 5-го темного кольца,
если длина волны равна 0,6 мкм.
464. Наблюдатель отсчитывает ширину 10 колец Ньютона вдали от их центра. Она
оказывается равной 0,7 мм. Ширина следующих 10 колец оказывается равной 0,4 мм.
Наблюдение производится в отраженном свете и при длине волны 589 нм. Определить
радиус кривизны поверхности линзы.
465. Спектр натрия состоит из 2-х линий с длинами волн 589 нм. и 589,59 нм.
Какое по счету темное кольцо Ньютона, соответствующее одной из этих линий,
совпадает со следующим по счету темным кольцом, соответствующим другой линии?
Наблюдение производится в отраженном свете.
466. Определить, темное или светлое кольцо Ньютона в отраженном свете будет
иметь радиус 5,3 мм, если оно получилось при освещении линзы с радиусом кривизны 18
м светом с длиной волны 450 нм. параллельно главной оптической оси линзы. Какой
радиус получится у этого же кольца, если в зазоре между линзой и пластинкой, на которой
лежит линза, будет находиться этиловый спирт?
467. Расстояние между 10 и 15 темными кольцами Ньютона при наблюдении в
отраженном свете равно 2.34 мм. Вычислить радиус кривизны линзы, лежащей на плоской
пластинке, если длина волны падающего света 546 нм.
468. Определить толщину воздушного зазора между плосковыпуклой линзой и
плоской стеклянной пластинкой в том месте, где наблюдается пятое светлое кольцо, если
наблюдение ведется: а) в отраженном свете, б)проходящем свете. Длина волны 600 нм.
469. Во сколько раз изменится радиус колец Ньютона, если пространство между
плосковыпуклой линзой и плоскопараллельной пластинкой заполнить сероуглеродом с
показателем преломления 1,6.
470. Линза кронгласса (показатель преломления 1,51) лежит на
плоскопараллельной пластинке из флинтгласса (показатель преломления 1,80).
Пространство между ними заполнено бензолом (показатель преломления 1,6). При
наблюдении в отраженном монохроматическом свете (=590 нм) радиус 6-го светлого
кольца оказался равным 5 мм. Определить радиус кривизны линзы.
471. Оптическая сила плосковыпуклой линзы (n=1,5) равна 0,5 дптр. Линза
выпуклой стороной лежит на стеклянной пластинке. Определить радиус 7-го темного
кольца Ньютона в проходящем свете (=0,5 мкм).
472. Кольца Ньютона наблюдаются в отраженном свете (=589 нм) под углом 00
. В
некоторой точке толщина воздушного слоя между выпуклой поверхностью линзы и
плоской пластинкой (d=1,7767 мкм). Какое кольцо (светлое или темное) будет проходить
через эту точку?
473. Установка для наблюдения колец Ньютона освещается монохроматическим
светом. Наблюдение ведется в отраженном свете. Радиусы 2-х соседних темных колец
равны rк=4 мм и rк+1=4,38 мм. Радиус кривизны линзы R=6,4 м. Найти порядковые номера
колец и длину волны падающего света.
474. Каково расстояние между 10 и 11 темными кольцами Ньютона,
рассматриваемыми в отраженном монохроматическом свете, если расстояние между 1 и 2
темными кольцами равно 0,41 мм?
475. Плосковыпуклая линза с оптической силой 0,5 дптр лежит на стеклянной
пластинке. Радиус 5-го темного кольца Ньютона в отраженном свете равен 1,5 мм.
Определить длину световой волны.
476. Плосковыпуклая линза выпуклой стороной лежит на стеклянной пластинке.
Радиус 10-го темного кольца Ньютона в отраженном свете (=589 нм) равен 1,25 мм.
Определить фокусное расстояние линзы, если она изготовлена из стекла с n=1,6.
477. Найти расстояние между 3 и 16 темными кольцами Ньютона, если расстояние
между 2 и 20 темными кольцами равно 4,8 мм. Наблюдение проводится в отраженном
свете.
478. Расстояние между 5 и 25 светлыми кольцами Ньютона равно 9 мм. Радиус
кривизны линзы 15 м. Найти длину волны монохроматического света, падающего
перпендикулярно на установку. Наблюдение проводится в отраженном свете.
479. Установка для наблюдения колец Ньютона в отраженном свете освещается
монохроматическим светом, падающим перпендикулярно. После того, как пространство
между линзой и стеклянной пластинкой заполнили жидкостью, радиусы темных колец
уменьшились в 1,25 раза. Найти показатель преломления жидкости.
480. Найти расстояние между 2 и 12 темными кольцами Ньютона, если расстояние
между 2 и 20 темными кольцами Ньютона равно 4,8 мм. Наблюдение ведется в
проходящем свете.
КВАНТОВАЯ ФИЗИКА. ФИЗИКА ТВЕРДОГО ТЕЛА. ЯДЕРНАЯ ФИЗИКА.
481. Определить энергию электрона в основном и первом возбужденных
состояниях в потенциальной яме с бесконечно высокими стенками. Ширина ямы 10-10 м.
482. Оценить наименьшие ошибки, с которыми можно определить скорости
электрона, протона и атома урана, локализованных в области размером 10-6 м.
483. С помощью соотношения неопределенностей определить естественную
ширину Е спектральной линии, если излучение длится 10-8
с. Какую долю от энергии
кванта с длиной волны 610-7 м составляет эта энергия?
484. Можно ли пренебречь дискретностью энергий электрона, если он обладает
скоростью 300 м/с и находится в области размером: а) 10-2 м; б) 10-6 м?
485. Найти вероятность обнаружить электрон у стенки потенциальной ямы с
бесконечно высокими стенками на отрезке длиной 1/5 l. Ширина потенциальной ямы l=10-
10 м. Электрон находится в основном состоянии.
486. Возбужденный атом испускает фотон в течение 10-8
с. Длина волны излучения
равна 610-7 м. Найти, с какой точностью могут быть определены: энергия, длина волны и
положение фотона.
487. Для частицы, находящейся в потенциальном ящике с бесконечно высокими
стенками, возможные значения энергии должны удовлетворить соотношению
W
n h
ma
n

2 2
2
8
, где n - 1,2...; m - масса частицы; а - ширина ящика. Определить, при какой
ширине ящика энергия электрона на первом уровне равна энергии 1S - электрона в атоме
водорода.
488. Какого размера должен быть потенциальный ящик для того, чтобы
локализованный в нем электрон имел на самом глубоком уровне энергию 1,510-20 Дж;
1,610-19 Дж; 1,510-18 Дж; 1,610-13 Дж?
489. Для частицы, находящейся в потенциальном ящике шириной “а”,
стационарная часть волновой функции имеет вид
  Bsinkx
, где
 и n=1, 2...
Пользуясь условием нормирования, показать, что
. Вычислить вероятность того,
что частица находится на расстоянии
от края ящика с точностью до 0,01 а, если
энергия частицы соответствует пятому уровню.
490. Найти размер потенциального ящика, в котором энергия протона на самом
глубоком уровне равнялась бы 1,610-18 Дж.
491. Вычислить энергию, которая необходима, чтобы перенести частицу,
заключенную в потенциальном ящике, с третьего уровня на четвертый. Задачу решить для
электрона при ширине ящика 10-10 м и 10-3 м.
492. Вычислить энергию, необходимую для перевода частицы с массой 10-6
г в
потенциальной яме с третьего уровня на четвертый, если ширина ямы 10-3 м.
493. Частица находится в потенциальном ящике шириной “а”. Определить
отношение вероятностей пребывания частицы в середине ящика и на расстоянии 1/4 “а”
от края ящика. Вычисление произвести для первого, второго и третьего уровней энергии.
494. Оценить для электрона, локализованного в области размером l, а)
минимальную возможную кинетическую энергию, если l=10-10 м; б) относительную
неопределенность скорости, если его кинетическая энергия T=1,610-18 Дж и l=10-6 м.
495. В опытах Штерна и Эстермана по дифракции атомов гелия на кристалле
фтористого лития энергия атомов гелия была равна (3/2) kТ (где Т взять равной 290 К).
Какова длина волны де Бройля атома гелия при этих условиях?
496. Сравнить неопределенности в определении скорости -частиц, если ее
координаты установлены с точностью до 10-6 м, и шарика массой в 0,1 мг, если
координаты его центра тяжести могут быть установлены с такой же точностью.
497. Диаметр пузырька в жидководородной пузырьковой камере составляет
величину порядка 10-7 м. Оценить неопределенность в определении скоростей электрона и
-частицы в такой камере, если неопределенность в определении координаты принять
равной диаметру пузырька.
498. Ширина следа электрона на фотографии, полученной с помощью камеры
Вильсона, составляет X=10-3 м. Найти неопределенность в определении скорости.
499. Пользуясь соотношением неопределенностей, оценить неопределенность V в
определении скорости электрона в атоме водорода (принять размеры атома 10-10 м).
Сравнить V с величиной скорости на первой боровской орбите.
500. Какова ширина l одномерной потенциальной ямы с бесконечно высокими
стенками, если при переходе электрона со второго квантового уровня на первый
излучается энергия 1,610-19 Дж? Как изменится излучаемая энергия, если l увеличится в
10 раз?
501. Возбужденные ядра 26Fe57 , имеющие период полураспада 10-7
с, при переходе
в основное состояние излучают -квант с энергией 2310-16 Дж. Воспользовавшись
соотношением неопределенностей для энергии и приняв величину t равной периоду
полураспада, вычислите естественную ширину энергетического уровня.
502. Воспользовавшись соотношением неопределенностей для энергии и приняв
величину t равной периоду полураспада, вычислить естественную ширину
энергетического уровня для ядра иридия 77Jr191. Период полураспада иридия равен 10-10с.
503. Свободно движущаяся нерелятивистская частица имеет относительную
неопределенность кинетическая энергия порядка 1,610-4
. Оценить, во сколько раз
неопределенность координаты такой частицы больше ее дебройлевской длине волны.
504. Оценить неопределенность скорости электрона в атоме водорода, полагая его
диаметр d=10-8
см. Сравнить найденное значение неопределенности скорости со
скоростью электрона на первой боровской орбите.
505. Микрочастица с массой покоя m, находится в одномерном потенциальном
ящике шириной l с бесконечно высокими стенками. Оценить минимальную возможную
энергию частицы, если
xpx  h .
506. Каковы дебройлевские длины волн протона и электрона, кинетические
энергии которых равны средней кинетической энергии теплового движения одноатомных
молекул при комнатной температуре?
507. Какова длина волны де Бройля электрона с кинетической энергией 3,9410-18
Дж (энергия ионизации атома гелия)? Сравнить это значение с диаметром атома гелия
d=2,210-10 м. Нужно ли учитывать волновые свойства вещества при изучении движения
электронов в атоме гелия?
508. Электрон заключен в области с линейными размерами порядка 10-10 м. Какова
неопределенность импульса электрона? Какой энергии соответствует такой импульс?
509. Вычислить наименьшее значение энергии нейтрона, заключенного в
потенциальный ящик с абсолютно непроницаемыми стенками, расстояние между
которыми равно 10-14 м.
510. Для частицы в одномерной потенциальной яме с абсолютно непроницаемыми
стенками вычислить вероятность ее нахождения в области
1
4
3
4
a  x  a
, если она
обладает наименьшей возможной энергией.
511. Найти число электронов в атоме, у которых в нормальном состоянии
заполнены: а) К-, L-оболочки; 3S-, 3p- подоболочки.
512. Записать электронные конфигурации атомов аргона (Z=18), криптона (Z=36),
палладия (Z=46) и цезия (Z=55).
513. Найти максимальное число электронов, имеющих следующие одинаковые
квантовые числа: а) n, l, ml ; б) n, l; в) n.
514. Определить число электронов в заполненной n-оболочке (n=4), у которых
одинаковые значения квантовых чисел: а) mL=-1; б) ml=+1; mS=-1/2.
515. Доказать, что все механические моменты (орбитальный, спиновой и полный) у
целиком заполненных электронных оболочек равны нулю.
516. Чему равен полный механический момент атома, находящегося в состоянии, в
котором магнитный момент атома равен нулю, а орбитальное и спиновое квантовые числа
имеют значения: l=Z; S=3/2.
517. Чему равен максимальный возможный полный механический момент атома
лития, валентный электрон которого находится в состоянии с n=3? Напишите символ
терма соответствующего состояния.
518. Валентный электрон атома натрия в состоянии с n=4. Значение остальных
квантовых чисел таковы, что имеет наибольший механический момент. Определить
магнитный момент атома в этом состоянии.
519. Определить температуру, при которой в твердом проводнике вероятность
найти электрон с энергией 0,5 эВ над уровнем Ферми равна 2%.
520. Металл находится при Т=0. Определить относительное число электронов,
энергия которых отличается от энергии Ферми на 2%.
521. Определить концентрацию свободных электронов при Т=0, при которой
уровень Ферми 1 эВ.
522. Определить отношение концентраций свободных электронов при Т=0 в литии
и цезии. Уровни Ферми в этих металлах соответственно равны 4,7 эВ, 1,5 эВ.
523. Определить максимальную скорость электронов в металле при Т=0, если
уровень Ферми 5 эВ.
524. Полагая, что на каждый атом меди в кристалле при абсолютном нуле
приходится по одному свободному электрону, определить максимальную энергию
электронов при Т=0.
525. Определить долю свободных электронов в металле при Т=0, энергия которых
меньше 1/2 энергии Ферми.
526. Найти среднее значение кинетической энергии электронов в металле при
абсолютном нуле, уровень Ферми равен 8 эВ.
527. Глубина потенциальной ямы у вольфрама равна 9 эВ, а максимальная
кинетическая энергия электронов проводимости составляет 5 эВ. Чему равна работа
выхода и уровень Ферми в эВ?
528. Какова вероятность того, что электрон находится в твердом проводнике с
энергией 0,5 эВ над уровнем Ферми при температуре 1600 К?
529. На 16 К повысили температуру чистого германия по сравнению с 360 К. Во
сколько раз увеличится число электронов проводимости, если ширина запрещенной зоны
германия 0,72 эВ.
530. Определить долю свободных электронов в металле при Т=0, энергия которых
меньше 1/3 энергии Ферми.
531. Определить уровень Ферми в металле, если среднее значение кинетической
энергии электронов в металле при Т=0 равно 3 эВ.
532. Определить концентрацию свободных электронов (Т=0 цезия, если уровень
Ферми равен 1,5 эВ).
533. Сравнить среднюю энергию теплового движения атомов полупроводника при
комнатных температурах (Т=300 К) с величиной запрещенной зоны для селена (Е=1,7
эВ) и для бора (Е=1,1 эВ).
534. Найти уровень Ферми для электронов проводимости лития, если концентрация
свободных электронов в литии 4,631026 м
-3
.
535. Оценить максимальную энергию электронов в натрии при Т=0 и импульс, если
no=0,261027 м
-3
.
536. Какова вероятность заполнения электронами в металле энергетического
уровня, расположенного на 0,01 эВ ниже уровня Ферми, при температуре 200 К.
537. Вычислить энергию Ферми при Т=0 для серебра, полагая эффективную массу
электрона равной массе свободного электрона. Концентрация свободных электронов в
серебре равна 51026 м
-3
.
538. Металл находится при абсолютном нуле. Определить относительное число
электронов, энергия которых отличается от энергии Ферми на 1,5 %.
539.Электрон находится в потенциальном ящике шириной l. В каких точках в
интервале (0<X<l) плотности вероятности нахождения электрона на втором и третьем
энергетических уровнях одинаковы? Вычислить значение плотности вероятности для этих
точек. Решение пояснить графиком.
540. Найти максимальную скорость электронов в металле с одним электроном на
элементарную ячейку при энергии Ферми, равной 0,5 эВ.
541. Примесный полупроводник обладает проводимостью n-типа, подвижность
электронов в нем равна 3,7103
см2
/(Вс), постоянная Холла равна 710-3 м
3
/Кл. Определить
удельную электропроводность и удельное сопротивление этого полупроводника.
542. Кремний имеет удельную электропроводность 19 См/м, при температуре
Т1=600 К и G2-4095 См/м при Т2=1200 К. Определить ширину запрещенной зоны Е для
кремния.
543. Какова ширина запрещенной зоны золота, если при Т=67,4 К отношение
G
G
o
 0,2645.
544. Определить концентрацию электронов и дырок в собственном
полупроводнике (интимонид индия), если эффективная масса электрона равна 0,015 m, а
эффективная масса дырки - 0,16 m, m - масса свободного электрона, ширина запрещенной
зоны Е=0,17 эВ.
545. Концентрация электронной проводимости в германии при комнатной
температуре n=31015 м
-3
. Какую часть составляет число электронов проводимости от
общего числа атомов? Плотность германия 5400 кг/м3
, молярная масса германия 0,073
кг/моль.
546. К концам цепи, состоящей из последовательно включенных термистора и
реостата сопротивлением 1 кОм, подано напряжение 20 В. При комнатной температуре
сила тока стала 1010-3 А. Во сколько раз изменилось сопротивление термистора и
почему?
547. Фоторезистор, который в темноте имеет сопротивление 25 кОм, включили
последовательно с резистором 5 кОм. Когда фоторезистор осветили, сила тока в цепи
увеличилась в 4 раза. Во сколько раз уменьшилось сопротивление фоторезистора?
Объяснить почему?
548. Чистый кристаллический германий содержит 4,51-
28 атомов/м3
. При
температуре 300 К один атом из каждых 2108
атомов ионизирован. Подвижности
электронов и дырок при этой температуре равны 0,4 и 0,2 м2
/(Вс). Определить
проводимость чистого германия.
549. Во сколько раз изменится проводимость при повышении температуры от 300
К до 310 К: а) металла; б) собственного полупроводника, ширина запрещенной зоны
которого Е=0,300 эВ? Каков характер изменения в обоих случаях?
550. Найти электропроводность германия, если известно, что в нем содержится
индия в концентрации 1022 м
-3 м сурьмы в концентрации 1021 м
-3
. Принять подвижность в
германии электронов вn=0,38 м2
/(Вс) и дырок вр=0,18 м2
/(Вс).
551. Собственный полупроводник (Ge) имеет при некоторой температуре удельное
сопротивление 0,5 (Омм). Определить концентрацию носителей тока, если подвижность
электронов 0,38 м2
/(Вс) и дырок 0,18 м2
/(Вс).
552. Концентрация носителей тока в кремнии равна 51016 м
-3
, подвижности
электронов 0,15 м2
/(Вс) и дырок -0,05 м2
/(Вс). Определить сопротивление кремниевого
стержня длиной 210-2 м и сечением 10-6 м
2
.
553. Во сколько раз изменится электропроводность чистого германия при
повышении температуры от -23 С до +27 С? Ширина запрещенной зоны германия
Е=0,74 эВ.
554. Во сколько раз изменится концентрация электронов проводимости в
собственном полупроводнике в невырожденном случае при изменении температуры от
200 К до 300 К, если ширина запрещенной зоны изменяется по закону Е=(0,785-Т) эВ.
555. В чистом германии ширина запрещенной зоны 0,72 эВ. На сколько надо
повысить температуру по сравнению с 300 К, чтобы число электронов проводимости
увеличилось в 2 раза.
556. В образце кремния подвижности электронов и дырок равны 0,12 и 0,025
м
2
/(Вс) соответственно, напряженность поля Е=400 В/м. Определить скорости дрейфа
электронов и дырок и удельное сопротивление кремния, если nо=2,51016 м
-3
.
557. Дан образец легированного кремния р-типа длиной 510-2
, шириной 210-3 м,
толщиной 10-3
. Вычислить концентрацию примеси в образце, если электрическое
сопротивление образца 100 Ом. Пусть подвижность электронов и дырок равна 0,12 и 0,025
м/(Вс), а концентрация свободных носителей 2,51016 м
-3
.
558. Рассчитать частоту красной границы собственной фотопроводимости для
полупроводника, у которого ширина запрещенной зоны Е=0,41 эВ.
559. Найти удельное сопротивление германиевого полупроводника р-типа при
плотности дырок nо=31020 м
-3 и сравнить его с сопротивлением полупроводника n-типа
при той же концентрации электронов. Подвижность дырок вр=0,18 м2
/(Вс), электронов
вn=0,38 м2
/(Вс).
560. Вычислить скорость, с которой двигается электрон в медном проводнике
длиной 1 м, когда к нему приложена разность потенциалов 10 В, если удельное
сопротивление меди равно 1,610-6 Омсм, а концентрация носителей -1022 см-3
.
561. Удельное сопротивление чистого германия при комнатной температуре равно
0,47 Омсм, подвижность электронов равна 3900 см2
/(Вс), подвижность дырок - 1900
см2
/(Вс). Найти концентрацию носителей заряда, сколько необходимо внести доноров,
чтобы удельное сопротивление стало равным 20 Омсм?
562. Медная пластинка имеет длину l=60,0 мм, ширину b=20,0 мм и толщину
а=10,0 мм. При пропускании вдоль пластинки тока силой I=10 А разность потенциалов на
концах пластинки U1=0,51 мВ. Если, не отключая тока, создать перпендикулярное к
пластинке магнитное поле с индукцией В=0,100 Тл, то возникает поперечная разность
потенциалов U2=55 нВ. Определить для меди концентрацию свободных электронов n и
подвижность Un.
563. Подвижность электронов в германии n-типа 3,7103
см2
/(Вс). Определить
постоянную Холла, если удельное сопротивление полупроводника 1,610-2 Омм.
564. Перпендикулярно однородному магнитному полю, индукция которого 0,1 Тл,
помещена тонкая пластинка из германия, ширина пластинки b=4 см. Определить
плотность тока j, при которой холловская разность потенциалов достигает значения 0,5 В.
Постоянная Холла для германия принять 0,3 м3
/Кл.
565. Определить подвижность электронов в полупроводнике, если постоянная
Холла 0,8 м3
/Кл, удельное сопротивление его 1,56 Омм.
566. Энергии, необходимые для образования электронов проводимости в германии
и кремнии, соответственно равны 1,1210-19 Дж и 1,7610-19 Дж. В каком из этих 
полупроводников при данной температуре концентрация собственных электронов
больше? Укажите, какой из этих элементов более пригоден для изготовления
фотосопротивления.
567. При нагревании кремния от Т=273 К до Т=283 К его удельная проводимость
возросла в 2,3 раза. Определить ширину запрещенной зоны кристалла кремния.
568. Удельная проводимость кремния с примесями 112 Ом/м. Определить
подвижность дырок и их концентрацию, если постоянная Холла 3,6610-4 м
3
/Кл.
Полупроводник обладает только дырочной проводимостью.
569. Тонкая пластинка из кремния шириной 2 см помещена перпендикулярно у
линиям индукции однородного магнитного поля равного 0,5 Тл. При плотности тока j=2
мкА/мм2
, направленного вдоль пластины, холловская разность потенциалов Uх=2,8 В.
Определить концентрацию носителей тока.
570. Поперечная разность потенциалов, возникающая при пропускании тока через
алюминиевую пластинку толщиной 0,1 мм, равна 2,710-6 В. Какой ток пропускается через
пластину, если она помещена в магнитном поле с индукцией В=0,5 Тл. Концентрация
электронов проводимости равна концентрации атомов .
571. При распаде
94
239
92
235
2
4
Pu  U  He
освобождается энергия, большая часть
которой составляет кинетическую энергию - частиц. 0,09 мэВ уносят -лучи,
испускаемые ядрами урана. Определить скорость -частиц, mPu=239,05122 а.а.м.,
mU=235,04299 а.а.м., mAl=4,00260 а.а.м.
572. В процессе давления ядро урана распадается на две части, общая масса
которых меньше начальной массы ядра приблизительно на 0,2 массы покоя одного
протона. Сколько энергии выделяется при делении одного ядра урана?
573. Определить число атомов урана 92U
238 распавшихся в течение года, если
первоначальная масса урана 1 кг. Вычислить постоянную распада урана.
574. Вычислить число атомов радона, распавшихся в течение первых суток, если
первоначальная масса радона 1 г. Вычислить постоянную распада урана.
575. В человеческом организме 0,36 массы приходится на калий. Радиоактивный
изотоп калия 19К
40 составляет 0,012% от общей массы калия. Какова активность калия,
если масса человека 75 кг? Период его полураспада 1,42108
лет.
576. 100 радиоактивного вещества лежит на весах. Через сколько суток весы с
чувствительностью 0,01 г покажут отсутствие радиоактивного вещества? Период
полураспада вещества равен 2 суткам.
577. За два дня радиоактивность препарата радона уменьшилась в 1,45 раза.
Определить период полураспада.
578. Определить число радиоактивных ядер в свежеприготовленном препарате
53J
131, если известно, что через сутки его активность стала 0,20 Кюри. Период полураспада
иода 8 суток.
579. Относительная доля радиоактивного углерода 6С
14 в старом куске дерева
составляет 0,0416 доли его в живых растениях. Каков возраст этого куска дерева? Период
полураспада 6С
14 составляет 5570 лет.
580. Было установлено, что в радиоактивном препарате происходит 6,4108
распадов ядер в минуту. Определить активность этого препарата.
581. Какая доля первоначального количества ядер 38Sr90 остается через 10 и 100 лет,
распадается за один день, за 15 лет? Период полураспада 28 лет.
582. Имеется 26106
атомов радия. Со сколькими из них произойдет радиоактивный
распад за одни сутки, если период полураспада радия 1620 лет?
583. В капсуле находится 0,16 моль изотопа 94Pu238. Его период полураспада
2,44104
лет. Определить активность плутония.
584. Имеется урановый препарат с активностью 20,7106
расп/с. Определить в
препарате массу изотопа 92U
235 с периодом полураспада 7,1108 лет.
585. Как изменится активность препарата кобальта в течение 3-х лет? Период
полураспада 5,2 года.
586. В свинцовой капсуле находится 4,51018 атомов радия. Определить активность
радия, если его период полураспада 1620 лет.
587. Через сколько времени распадается 80% атомов радиоактивного изотопа хрома
24Сr
51, если его период полураспада 27,8 суток?
588. Масса радиоактивного изотопа натрия 11Na25 равна 0,24810-8
кг. Период
полураспада 62 с. Чему равна начальная активность препарата и его активность через 10
мин?
589. Сколько радиоактивного вещества остается по истечение одних, двух суток,
если вначале его было 0,1 кг? Период полураспада вещества равен 2 суткам.
590. Активность препарата урана с массовым числом 238 равна 2,5104
расп/с,
масса препарата 1 г. Найти период полураспада.
591. Какая доля атомов радиоактивного изотопа 90Th234, имеющего период
полураспада 24,1 дня, распадается за 1с, за сутки, за месяц?
592. Какая доля атомов радиоактивного изотопа кобальта распадается за 20 суток,
если период его полураспада 72 суток?
593. За какое время в препарате с постоянной активностью 8,3106
расп/с
распадается 25108
ядер?
594. Найти активность 1 мкг вольфрама 74W185, период полураспада которого 73
дня.
595. Сколько распадов ядер за минуту происходит в препарате, активность
которого 1,04108
расп/с?
596. Какая доля начального количества радиоактивного вещества остается
нераспавшейся через 1,5 периода полураспада?
597. Какая доля первоначального количества радиоактивного изотопа распадается
за время жизни этого изотопа?
598. Чему равна активность радона, образовавшегося за 1 г радия за один час?
Период полураспада радия 1620 лет, радона 3,8 дня.
599. Некоторый радиоактивный препарат имеет постоянную распада 1,4410-3
ч
-1
.
Через сколько времени распадается 70% первоначального количества атомов?
600. Найти удельную активность искусственно полученного радиоактивного
изотопа стронция 38Sr90. Период полураспада его 28 лет.
ТЕРМОДИНАМИКА. СТАТИСТИЧЕСКАЯ ФИЗИКА.
601. Газ при постоянном давлении был нагрет от 70С до 1070С. Определить работу
изобарического расширения газа, если в начале нагревания газ занимал объем 8 м3 при
давлении 0,5 МПа.
602. Водород массой 100 г был изобарически нагрет так, что объем его увеличился
в 3 раза. Затем водород изохорически охлаждали так, что давление его уменьшилось в 3
раза. Найти изменение энтропии.
603. Одноатомному газу сообщено 41,9 Дж теплоты. При этом газ расширяется,
сохраняя постоянное давление. Найти работу расширения газа.
604. Определить работу расширения 7 кг водорода при постоянном давлении и
количество теплоты, переданное водороду, если в процессе нагревания его температура
повысилась на 2000С.
605. Атомарный кислород, молекулярный кислород О2 и озон О3 отдельно друг от
друга расширяются адиабатически, при этом расходуется некоторое количество теплоты.
Определить, какая доля тепла расходуется: 1) на работу расширения; 2) не изменение
внутренней энергии О3.
606. Азот массой 200 г расширяется изотермически при температуре 70С, причем
объем газа увеличивается в 2 раза. Найти: 1) изменение внутренней энергии газа; 2)
совершенную при расширении газа работу; 3) теплоту, полученную газом.
607. Один киломоль воздуха при давлении 106Па и температуре 390 К
изохорически изменяет давление так, что его внутренняя энергия изменяется на -71,7 кДж,
затем изобарически расширяется и совершает работу 745 кДж. Определить параметры
воздуха (считать теплоемкость равной 721 Дж/кгК). Дать диаграмму процесса.
608. При нормальных физических условиях 1,25 кг азота подвергается
изотермическому сжатию. Вычислить работу, необходимую для сжатия азота, если в
результате сжатия объем его уменьшился в 3 раза.
609. Многоатомный газ, находившийся под давлением 1,5105 Па при температуре
7
0С был нагрет на 500С, в результате чего он занял объем 1,210-2 м
3
. Определить
количество теплоты, переданное газу, если давление газа не изменилось.
610. Два моля газа изобарически нагреваются от 200С до 6000С, при этом газ
поглощает 2107 Дж энергии. Определить число степеней свободы молекул газа,
приращение внутренней энергии и работу, совершенную газом при расширении.
611. Определить работу изотермического расширения 20 г водорода, если процесс
протекал при температуре 270С и объем газа увеличился в 2 раза. Чему равно изменение
внутренней энергии водорода при этом процессе?
612. Чему равна работа расширения 320 г кислорода, если процесс протекал при
постоянной температуре 270С и давление газа увеличилось в 3 раза? Чему равно
изменение внутренней энергии кислорода в этом процессе?
613. Азот массой 280 г нагревается при постоянном давлении на 500С. Найти
изменение его внутренней энергии, работу расширения и количество тепла, сообщенного
газу.
614. При адиабатическом сжатии давление воздуха было увеличено от р1=50 кПа до
р2=0,5 МПа. Затем при неизменном объеме температура воздуха была понижена до
первоначальной. Определить давление р3 газа в конце процесса.
615. Кислород массой m=200 г занимает объем V1=100 л и находится под
давлением р1=200 кПа. При нагревании газ расширился при постоянном давлении до
объема V2=300 л, а затем его давление возросло до р3=500 кПа при неизменном объеме.
Найти изменение внутренней энергии U газа, совершенную им работу А и теплоту Q,
переданную газу. Построить график процесса.
616. Объем водорода при изотермическом расширении увеличился в n=3 раза.
Определить работу А, совершенную газом, и теплоту Q, полученную им при этом. Масса
m водорода равна 200 г.
617. Водород массой m=40 г, имевший температуру Т=300 К, адиабатически
расширился, увеличив объем в n1=3 раза. Затем при изотермическом сжатии объем газа
уменьшился в n2=2 раза. Определить полную работу А, совершенную газом, и конечную
температуру Т газа.
618. Азот массой m=0,1 кг был изобарически нагрет от температуры Т1=200 К до
температуры Т2=400 К . Определить работу А, совершенную газом, полученную им
теплоту Q и изменение U внутренней энергии азота.
619. Кислород массой m=250 г, имевший температуру Т1=200 К, был
адиабатически сжат. При этом была совершена работа А=25 кДж. Определить конечную
температуру Т газа.
620. Во сколько раз увеличится объем водорода, содержащий количество вещества
=0,4 моль при изотермическом расширении, если при этом газ получит теплоту Q=800
Дж? Температура водорода Т=300 К.
621. В баллоне при температуре Т1=145 К и давлении р1=2МПа находится
кислород. Определить температуру Т2 и давление р2 кислорода после того, как из баллона
будет очень быстро выпущена половина газа.
622. Определить работу А2 изотермического сжатия газа, совершающего цикл
Карно, к.п.д. которого =0,4, если работа изотермического расширения равна А1=8 Дж.
623. Газ, являясь рабочим веществом в цикле Карно, получил от нагревателя
теплоту Q1=4,38 кДж и совершил работу А=2,4 кДж. Определить температуру
нагревателя, если температура охладителя Т2=273 К.
624. При изобарическом сжатии азота была совершена работа 12 кДж. Определить
затраченное количество тепла и изменение внутренней энергии.
625. Определить работу расширения 7 кг водорода при постоянном давлении и
количество теплоты, переданное водороду, если в процессе нагревания температура газа
повышается на 2000С.
626. Какое количество теплоты нужно сообщить 15 г кислорода, чтобы нагреть его
на 1000С при постоянном объеме?
627. Какое количество азота подвергалось изотермическому расширению при
температуре 230С от давления 2,53105 Па до 1,013105 Па, если при этом совершена
работа 720 Дж?
628. Газ объемом 2 м3 при изотермическом расширении изменяет давление от
12105 до 2105 Па. Определить работу расширения.
629. Какое количество водяного пара можно нагреть от 200С до 1000С при
постоянном давлении количеством теплоты, равным 220 Дж? На сколько изменится при
этом его внутренняя энергия?
630. Один моль азота нагревают при постоянном давлении от 100С до 1100С. Найти
изменение его внутренней энергии, работу, совершаемую при расширении, количество
теплоты, сообщаемое газу.
631. В двух одинаковых по объему баллонах находятся различные идеальные газы
с молярными массами М1 и М2. Соответственно массы газов в баллонах m1 и m2. Давления
газов и их температуры одинаковы. Сосуды соединили друг с другом. Определить
приращение энтропии S, которое произойдет вследствие диффузии газов.
632. Используя понятие энтропии и соотношения Максвелла, получать выражение
для разности теплоемкостей Ср-Сv.
633. Найти изменение энтропии S 5 г водорода, изотермически расширившегося
от объема 10 л до объема 25 л.
634. В двух сосудах одного и того же объема находятся различные идеальные газы.
Масса газа в первом сосуде М1, во втором М2, давления газов и температуры их
одинаковы. Сосуды соединили друг с другом, и начался процесс диффузии. Определить
суммарное изменение S энтропии рассматриваемой системы, если относительная
молекулярная масса первого газа 1, а второго 2.
635. Два баллона с объемами V=1 л каждый соединены трубкой с краном. В одном
из них находится водород при давлении 1 атм и температуре t1=200С, в другом - гелий при
давлении 3 атм и температуре t2=1000С. Найти изменение энтропии системы S после
открытия крана и достижения равновесного состояния. Стенки баллона и трубки
обеспечивают полную теплоизоляцию газов окружающей cреды.
636. Найти изменение энтропии S вещества при нагревании, если его удельная
теплоемкость с постоянна, а коэффициент объемного расширения равен нулю.
637. Приводимые в тепловой контакт одинаковые массы вещества имеют разные
температуры Т1 и Т2. Считая, что Ср=const, найти приращение энтропии в результате
установления теплового равновесия при р=const.
638. Найти выражение для энтропии  молей идеального газа.
639. Найти изменения энтропии моля идеального газа при изохорическом,
изотермическом и изобарическом процессах.
640. Энтропия моля кислорода при 250С и давлении 1,00105 Па равна S1=204,8
Дж/(мольК). В результате изотермического расширения объем, занимаемый газом,
увеличился в два раза. Определить энтропию S2 кислорода в конечном состоянии.
641. Найти приращение энтропии Sм моля одноатомного идеального газа при
нагревании его от 0 до 2730С в случае, если нагревание происходит:
а) при постоянном объеме,
б) при постоянном давлении.
642. Идеальный газ, расширяясь изотермически (при Т=400 К), совершает работу
А=800 Дж. Что происходит при этом с энтропией газа?
643. В ходе обратимого изотермического процесса, протекающего при температуре
Т=350 К, тело совершает работу А=80 Дж, а внутренняя энергия тела получает
приращение U=7,5 Дж. Что происходит с энтропией тела?
644. Найти приращение энтропии S при превращении массы m=200 г льда,
находившегося при температуре t1=-10,70С, в воду при t2=00C. Теплоемкость льда считать
не зависящей от температуры. Температуру плавления принять равной 273 К.
645. Найти приращение энтропии S при конденсации массы m=1,0 кг пара,
находившегося при температуре t1=1000С, в воду и последующем охлаждении воды до
температуры t2=200С. Теплоемкость воды считать не зависящей от температуры.
Конденсация происходит при давлении, равном 1 атм.
646. В ограниченном интервале температур приращение энтропии некоторого
вещества оказывается пропорциональным приращению температуры: S=Т. Как
зависит от температуры теплоемкость С вещества в том же интервале?
647. Найти зависимость энтропии Sм моля идеального газа ( - известно) от объема
Vм для процесса, при котором давление газа пропорционально его объему.
648. Моль идеального газа (=1,40) совершает обратимый процесс, в ходе которого
энтропия газа изменяется пропорционально термодинамической температуре. В
результате внутренняя энергия газа изменяется от U1=6,00 кДж/моль доU2=7,00 кДж/моль.
Энтропии в исходном состоянии S1=200 Дж/(мольК). Найти работу А, совершаемую
газом в ходе процесса.
649. 1,000 г кислорода первоначально заключен в объеме V1=0,200 л под
давлением р1=500 Па. Затем газ расширился, в результате чего объем газа стал равным
V2=0,500 л, а давление - равным р2=200 Па. Считая газ идеальным, определить:
а) приращение энтропии газа S,
б) приращение внутренней энергии газа U.
650. Сосуд разделен на две равные части перегородкой с закрытым пробкой
отверстием. В одной из половин сосуда содержится моль идеального газа, в другой
половине сосуда - вакуум. Пробку удаляют, и газ распространяется на весь объем. Считая
процесс адиабатическим, определить
а) приращение внутренней энергии газа Uм,
б) приращение энтропии газа Sм.
651. Энтропия 1 г азота при 250С и давлении 105 Па равно S1=6,84 Дж/(мольК).
Определить энтропию 2 г азота при температуре 1000С и давлении 2105 Па.
652. Найти изменение энтропии S 30 г льда при превращении его в пар, если
начальная температура льда -400С, и температура пара 1000С. Теплоемкости воды и льда
считать постоянными, а все процессы - происходящими при атмосферном давлении.
Удельная теплоемкость льда с=2,09 кДж/(кгК).
653. Найти суммарное изменение энтропии S (воды и железа) при погружении 100
г железа, нагретого до 300
0С, в воду при температуре 150С. Удельная теплоемкость железа
с=0,46 кДж/(кгК).
654. Азот массой m=0,28 кг нагревается от температуры t1=70С до температуры
t2=1000С при постоянном давлении. Найти приращение энтропии азота.
655. Вычислить приращение энтропии S при переходе одного моля кислорода от
объема V1=50 л при температуре Т1=300 К к объему V2=200 л при температуре Т2=500 К.
656. Вычислить приращение энтропии S при переходе 12 г гелия от объема V1=40
л при давлении р1=100 кПа к объему V2=160 л при давлении р2=80 кПа.
657. Один моль двухатомного газа расширяется изобарически до удвоения его
объема. Вычислить приращение энтропии S газа.
658. Вычислить приращение энтропии S при изотермическом расширении 3
молей идеального газа от давления р1=100 кПа до давления р2=25 кПа.
659. Кислород массой 12 г изотермически расширяется от объема V1=20 л до
объема V2=50 л. Вычислить приращение энтропии S кислорода.
660. Один моль одноатомного идеального газа переходит из начального состояния,
характеризуемого давлением р и объемом V, к конечному состоянию при давлении 2р и
объеме 2V. Определить приращение энтропии S газа. Рассмотреть следующие способы
перехода газа из начального в конечное состояние: а) газ расширяется изотермически до
объема 2V и потом изохорически переходит в конечное состояние; б) газ сжимается
изотермически до давления 2р и потом изобарически переводится в конечное состояние.
661. Найти, на какой высоте hc находится центр тяжести вертикального
цилиндрического столба воздуха. Температуру Т, молярную массу М и ускорение
свободного падения g считать известными и не зависящими от h.
662. Пользуясь распределением Максвелла и понятием относительной скорости u
как отношения скорости молекул v к наивероятнейшей скорости vв, получить то же
распределение в приведенном виде:
dN u N e u du u
( ) 
4 
2
2

.
663. Какая часть молекул азота при температуре 7о С обладает скоростями в
интервале от 500 до 510 м/с?
664. Какая часть молекул кислорода обладает скоростями, отличающимися от
наивероятнейшей не больше чем на 10 м/с, при температурах 0 и 300о С?
665. Определить отношение числа молекул водорода, обладающих скоростями в
интервале от 2,0 до 2,01 км/с, к числу молекул, обладающих скоростями от 1,0 до 1,01
км/с, если температура водорода 0о С.
666. Определить высоту горы, если давление на ее вершине равно половине
давления на уровне моря. Температуру считать всюду одинаковой и равной 0о С.
667. На поверхности Земли барометр показывает 101 кПа. Каково будет показание
барометра при подъеме его на Останкинскую телевизионную башню, высота которой 540
м? Температуру считать одинаковой и равной 7о С.
668.Подъеме вертолета на некоторую высоту барометр, находящийся в его кабине,
изменил свое показание на 11 кПа. На какой высоте летит вертолет, если на взлетной
площадке барометр показывал 0,1 МПа? Температуру воздуха считать всюду одинаковой
и равной 17о С.
669. Каковы давление и число молекул в единице объема воздуха на высоте 2,0 км
над уровнем моря? Давление на уровне моря 101 кПа, а температура 10о С. Изменением
температуры с высотой пренебречь.
670. Пылинки массой 1 аГ взвешены в воздухе. Определить толщину слоя воздуха,
в пределах которого концентрация пылинок различается не более чем на 1,0%.
Температуру воздуха во всем объеме считать одинаковой и равной 27о С.
671. У поверхности Земли молекул водорода почти в 1,0106
раз меньше, чем
молекул азота. На какой высоте число молекул водорода будет равно числу молекул
азота? Среднюю температуру водорода принять равной 0о С.
672. Написать выражение для среднего числа dN молекул газа, кинетические
энергии которых заключены между  и +d.
673. Найти наивероятнейшее значение кинетической энергии  поступательного
движения молекул газа, т.е. такое значение m, при котором в фиксированный интервал
энергии d в газе находится максимальное число молекул.
674. При каком значении температуры число молекул находящихся в пространстве
скоростей в фиксированном интервале (v, v+dv), максимально?
675. Найти отношение числа молекул водорода n1 скорости которых лежат в
пределах от 3000 до 3010 м/с, к числу молекул n2, имеющих скорости в пределах от 1500
до 1510 м/с, если температура водорода 300о С.
676. Исходя из распределения Максвелла, найти средний квадрат х-компоненты
скорости молекул газа. Найти отсюда среднюю кинетическую энергию, приходящуюся на
одну степень свободы поступательного движения молекулы газа.
677. Вычислить скорость v1/2 теплового движения молекулы газа, определяемую
условием, что половина молекул движется со скоростью, меньшей, чем v1/2, а другая
половина - со скоростью, большей, чем v1/2.
678. Считая атмосферу изотермической, а ускорение свободного падения не
зависящим от высоты, вычислить давление а) на высоте 5 км, б) на высоте 10 км, в) в
шахте на глубине 2 км. Расчет произвести для Т=293 К. Давление на уровне моря принять
равным ро.
679. Вблизи поверхности Земли отношение объемных концентраций кислорода
(О2) и азота (N2) в воздухе о=20,95/78,08=0,268. Полагая температуру атмосферы не
зависящей от высоты и равной 00С, определить это отношение  на высоте h=10 м.
680. Найти отношение числа молекул водорода n1 скорости которых лежат в
пределах от 3000 до 3010 м/с, к числу молекул n2, имеющих скорости в пределах от 1500
до 1510 м/с, если температура водорода 300о С.
681. Закрытая с одного конца труба длины l=1,00 м вращается вокруг
перпендикулярной к ней вертикальной оси, проходящей через открытый конец трубы, с
угловой скоростью =62,8 рад/с. Давление окружающего воздуха о=1,00105 Па,
температура t=20о С. Найти давление воздуха в трубе вблизи закрытого конца.
682. Имеется N частиц, энергия которых может принимать лишь два значения Е1 и
Е2. Частицы находятся в равновесном состоянии при температуре Т. Чему равна
суммарная энергия Е всех частиц в этом состоянии?
683. При какой температуре Т воздуха средние скорости молекул азота (N2) и
кислорода (О2) отличаются на 300 м/с?
684. Преобразовать функцию распрпделения Максвелла, перейдя от переменной v к
переменной u=v/vвер, где vвер - наиболее вероятная скорость молекул.
685. В запаянном стеклянном баллоне заключен моль одноатомного идеального
газа при температуре Т=293 К. Какое количество теплоты Q нужно сообщить газу, чтобы
средняя скорость его молекул увеличилась на 1%?
686. Вычислить наиболее вероятную, среднюю и среднеквадратичную скорости
молекул кислорода (О2) при 20о С.
687. Моль азота (N2) находится в равновесном состоянии при Т=300 К. Чему равна
а) сумма х-вых компонент скоростей всех молекул , б) сумма скоростей всех молекул 
v, в) сумма квадратов скоростей всех молекул  v
2
, г) сумма модулей скоростей всех
молекул  v?
688. Найти среднее значение модуля х-вой компоненты скорости молекул газа,
находящегося в равновесном состоянии при температуре Т. Масса молекулы равны.
689.Найти сумму модулей импульсов молекул, держащихся в моле азота (N2), при
температуре 200 К.
690. Определить, исходя из классических представлений, среднеквадратичную
угловую скорость
 
2
вращения молекул азота (N2) при Т=300 К. Расстояние между
ядрами молекулы l=3,710-10 м.
691. Некоторый газ находится в равновесном состоянии. Какой процент молекул
газа обладает скоростями отличными от наиболее вероятной не более чем на 1%.
692. Написать выражение, определяющее относительную долю  молекул газа,
обладающих скоростями превышающими наиболее вероятную скорость.
693.Средняя энергия молекул гелия (Не)
=3,9210-21Дж. Определить среднюю скорость молекул гелия при тех же условиях.
694. Азот (N2) находится в равновесном состоянии при Т=421 К.
1. Найти наиболее вероятную скорость молекулы.
2. Определить относительное число N/N молекул скорости которых заключены в
пределах: а) от 499,9 до
695. Вычислить среднюю квадратичную скорость теплового движения молекул 1)
водорода, 2) азота, 3) кислорода при 0о С.
696. Масса крупной молекулы органического вещества m=-10-18 г. Найти полную
среднюю кинетическую энергию движения такой молекулы, взвешенной в воздухе при
температуре 27о С. Найти также среднюю квадратичную скорость молекулы при этой
температуре.
697. Найти средний квадратичный импульс молекулы Н2 при температуре 27о С.
698. Найти зависимость между средней квадратичной скоростью теплового
движения молекулы газа
vê â
и скоростью звука в нем сзв.
699. Найти наиболее вероятную vm, среднюю v и среднюю квадратичную
vê â
cкорости молекул хлора при температуре 227о С.
700. При какой температуре средняя квадратичная скорость молекул кислорода
равна таковой же скорости молекул азота при температуре 100о С?
701. Показать, что если за единицу скорости молекул газа принять наиболее
вероятную скорость, то число молекул, абсолютные значения скоростей которых лежат
между v и v+dv, не будет зависеть от температуры газа.
702. Как зависит от давления средняя скорость молекул идеального одноатомного
газа при адиабатическом сжатии или расширении?
703. Плотность некоторого угла =310-2
кг/м3
. Найти давление  газа, которое он
оказывает на стенки сосуда, если средняя квадратичная скорость молекул газа равна 500
м/с.
704. Вычислить среднюю квадратичную энергию поступательного движения
<W>пост и полную среднюю кинетическую энергию <W> молекулы азота при температуре
Т=300 К. Молекулу азота считать жесткой.
705. Вычислить среднюю энергию поступательного <W>пост , вращательного <Wвр>
и колебательного <Wкол> движений двухатомной молекулы газа при температуре Т=3103
К.
706. Определить отношение  средней квадратичной скорости молекулы газа к
скорости распространения звука в нем при одной и той же температуре. Газ взять
двухатомный, молекулы газа считать жесткими.
707. Найти относительное число молекул n/n, скорости которых отличаются от
наиболее вероятной не более чем на 10 м/с, при температурах газа: а) Т1=300 К, б) Т2=600
К.
708. Найти относительное число молекул n/n гелия, скорости которых лежат в
интервале от v1=990 м/с до v2=1010 м/с при температурах: а) Т1=300 К, б) Т2=600 К.
709. Найти отношение  числа гелия, движущихся со скоростями в интервале от
v1=2000 м/с до v2=2010 м/с, к числу молекул, скорости которых лежат в интервале от
v3=1000 м/с до v4=1010 м/с. Температура гелия Т=600 К.
710. На поверхности Земли барометр показывает 101 кПа. Каково будет показание
барометра при подъеме его на Останкинскую телевизионную башню, высота которой 540
м? Температуру считать одинаковой и равной 7о С.
711. Какая часть n/n молекул азота при температуре t=230о C обладает скоростями
в интервале от v1=290 м/с до v2=310 м/с, б) от v3=690 м/с до v4=710 м/с.
712. При какой температуре Т наиболее вероятная скорость молекул азота меньше
средней квадратичной скорости на 50 м/с?
713. Найти относительное число молекул n/n газа, скорости которых отличаются
не более чем на одну сотую наиболее вероятной скорости, б) средней арифметической
скорости, в) средней квадратичной скорости.
714. На какой высоте h давление воздуха составляет 80% давления на уровне моря?
Температуру считать постоянной по высоте и равной t=7о С.
715. Давление воздуха у поверхности Земли р=100 кПа. Считая температуру
воздуха постоянной и равной Т=270 К. Определить концентрацию молекул n воздуха: а) у
поверхности Земли; б) на высоте h=8 км.
716. На какой высоте h концентрация молекул водорода составляет 50%
концентрации на уровне моря? Температуру считать постояннной и равной 273 К.
Ускорение свободного падения постоянно и равно 9,8 м/с
2
.
717. В кабине вертолета барометр показывает давление р1=86 кПа. На какой
высоте h летит вертолет, если у поверхности Земли давление равно р2=0,10 МПа. Считать,
что температура воздуха постоянна и равна 280 К.
718. На какой высоте h содержание водорода в воздухе по сравнению с
содержанием углекислого газа увеличится вдвое? Среднюю по высоте температуру
воздуха считать Т=300 К.
719. Определить число молекул в единице объема n воздуха на высоте h=2 км над
уровнем моря. Температуру считать постоянной и равной 10о С. Давление на уровне моря
ро=101 кПа.
720. Для вычисления числа Авогадро NА Перрен определял с помощью микроскопа
распределние по высоте шарообразных частиц в слоях, отстоящих друг от друга на
расстояние l=38 мкм, равно =2,08. Плотность гуммигута =1,2103
кг/м3
, радиусы его
частиц R=0,212 мкм. Температура воды t=18о С. Используя эти данные найти число
Авогадро.


Категория: Физика | Добавил: Админ (06.09.2016)
Просмотров: | Рейтинг: 0.0/0


Другие задачи:
Всего комментариев: 0
avatar