Figuren viser en graf over fordelingsfunksjonen til oksygenmolekyler over hastigheter (Maxwell-fordeling) for temperatur T=273 K, ved hastighet når funksjonen sitt maksimum. Her er sannsynlighetstettheten eller andelen molekyler hvis hastigheter er inneholdt i intervallet av hastigheter fra til per enhet av dette intervallet. For Maxwell-distribusjonen er utsagnene sanne at ...
Spesifiser minst to svaralternativer
Arealet til den skraverte stolpen er lik brøkdelen av molekyler med hastigheter i området fra til eller sannsynligheten for at hastigheten til molekylet betyr noe i dette hastighetsområdet
Når temperaturen stiger, vil den mest sannsynlige hastigheten til molekylene øke
Trening
Kinetisk energi av rotasjonsbevegelse av alle molekyler i 2 g hydrogen ved en temperatur på 100 K er ...
Effektiviteten til Carnot-syklusen er 40 %. Hvis varmeovnens temperatur økes med 20 % og redusere temperaturen på kjøleren med 20%, vil effektiviteten (i %) nå verdien ...
Diagrammet viser to sykliske prosesser Forholdet mellom arbeid utført i disse syklusene er ....
For å smelte en viss masse kobber kreves det en større mengde varme enn for å smelte den samme massen av sink, siden den spesifikke smeltevarmen til kobber er 1,5 ganger større enn den til sink (J/kg, J/kg). Smeltepunktet til kobber er omtrent 2 ganger høyere enn smeltepunktet til sink ( , ). Ødeleggelsen av metallets krystallgitter under smelting fører til en økning i entropi. Hvis entropien til sink har økt med , vil endringen i entropien til kobber være ...
Svar: ¾ DS
Avhengigheten av trykket til en ideell gass i en ekstern homogen tyngdefeltet fra høyden for to forskjellige temperaturer () er vist i figuren ...
Velg disse fra følgende ideelle gasser hvor forholdet mellom molar varmekapasitet er lik (forsømmer vibrasjoner av atomer inne i molekylet).
Oksygen
Diagrammet viser Carnot-syklusen for en ideell gass.
For verdien av arbeidet med den adiabatiske ekspansjonen av gassen og den adiabatiske kompresjonen, er følgende forhold sant: …
Figuren viser en graf over fordelingsfunksjonen molekyler av en ideell gass når det gjelder hastigheter (Maxwell-fordeling), hvor er andelen av molekyler hvis hastigheter er inneholdt i hastighetsområdet fra til per enhet av dette intervallet.
For denne funksjonen er utsagnet sant at ...
når temperaturen endres, endres ikke arealet under kurven
Figuren viser Carnot-syklusen i koordinater (T, S), hvor S- entropi. Adiabatisk ekspansjon skjer på stadiet...
En ideell gass overføres fra den første tilstanden til den andre med to måter ( og ) som vist i figuren. Varmen mottatt av gassen, endringen i indre energi og gassens arbeid under overgangen fra en tilstand til en annen er relatert av relasjonene ...
Diagram over den sykliske prosessen til en ideell monatomisk gass vist i figuren. Arbeidet til en gass i kilojoule i en syklisk prosess er ...
Boltzmann-formelen preger fordelingen partikler i en tilstand av kaotisk termisk bevegelse i et potensielt kraftfelt, spesielt fordelingen av molekyler i høyden i en isotermisk atmosfære. Match bildene og deres tilsvarende utsagn.
1. Fordelingen av molekyler i et kraftfelt ved svært høy temperatur, når energien til kaotisk termisk bevegelse betydelig overstiger den potensielle energien til molekyler.
2. Fordelingen av molekyler er ikke Boltzmann og beskrives av funksjonen .
3. Fordeling av luftmolekyler i jordens atmosfære.
4. Fordeling av molekyler i et kraftfelt ved en temperatur .
Monatomisk idealgass som et resultat av isobarisk prosessen oppsummerte mengden varme. For å øke den indre energien til gassen
en del av varmen forbrukes, lik (i prosent) ...
Adiabatisk ekspansjon av gass (trykk, volum, temperatur, entropi) tilsvarer diagrammet ...
Molar varmekapasitet til en ideell gass ved konstant trykk hvor er den universelle gasskonstanten. Antall rotasjonsgrader av frihet til et molekyl er ...
Avhengigheten av konsentrasjonen av ideelle gassmolekyler i det ytre ensartet tyngdefelt fra høyde for to forskjellige temperaturer () er vist i figuren ...
Hvis vi ikke tar hensyn til vibrasjonsbevegelser i et lineært molekyl karbondioksid (se fig.), da er forholdet mellom den kinetiske energien til rotasjonsbevegelse og den totale kinetiske energien til molekylet ...
Kjøleskapet vil dobles, da effektiviteten til varmemotoren ...
redusere med
Gjennomsnittlig kinetisk energi til gassmolekyler ved temperatur avhenger av deres konfigurasjon og struktur, som er assosiert med muligheten for ulike typer bevegelse av atomer i molekylet og selve molekylet. Forutsatt at bare translasjons- og rotasjonsbevegelse av molekylet som helhet finner sted, er den gjennomsnittlige kinetiske energien til nitrogenmolekyler lik ...
Hvis mengden varme som avgis av arbeidsvæsken kjøleskap, vil doble seg, så effektiviteten til varmemotoren
UDDANNELSES- OG VITENSKAPSMINISTERIET I REPUBLIKKEN TATARSTAN
ALMETYEVSK STATENS OLJEINSTITUT
Institutt for fysikk
om temaet: "Debyes lov om kuber"
Fullført av en student fra gruppe 18-13B Gontar I.V. Instruktør: Mukhetdinova Z.Z.
Almetyevsk 2010
1. Energien til krystallgitteret ………………………………… 3
2. Einstein-modell ………………………………………………….. 6
3. Debye-modell ………………………………………………………….. 7
4. Loven om Debye-kuber ………………………………………………………… 8
5. Debyes prestasjoner………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………….
6. Referanser ………………………………………………….. 12
Krystallgitterenergi
Et trekk ved en solid kropp er tilstedeværelsen av langdistanse- og kortdistanseordrer. I en ideell krystall inntar partiklene visse posisjoner og det er ikke nødvendig å ta hensyn til N! i statistiske beregninger.
Energien til krystallgitteret til en monoatomisk krystall består av to hovedbidrag: E = U o + E col. Atomer vibrerer i et gitter. For polyatomiske partikler som danner en krystall, er det nødvendig å ta hensyn til de indre frihetsgradene: vibrasjoner og rotasjoner. Hvis vi ikke tar hensyn til anharmonisiteten til atomvibrasjoner, som gir avhengigheten av U o av temperaturen (endring i likevektsposisjonene til atomer), kan U o likestilles med den potensielle energien til krystallen og er ikke avhengig av T Ved T = 0 vil energien til krystallgitteret, dvs. energien for å fjerne krystallpartikler til en uendelig avstand vil være lik E cr = - E o = - (U o + E o, telling).
Her er E o, telling energien til null oscillasjoner. Vanligvis er denne verdien i størrelsesorden 10 kJ/mol og mye mindre enn U o. Tenk på Ecr = - Uo. (Metoden til den største summen). Ecr i ioniske og molekylære krystaller opptil 1000 kJ / mol, i molekylære og i krystaller med hydrogenbindinger: opptil 20 kJ / mol (CP 4 - 10, H 2 O - 50). Verdiene er bestemt fra erfaring eller beregnet på grunnlag av en modell: ionisk interaksjon i henhold til anhenget, van der Waals-krefter i henhold til Sutherland-potensialet.
Tenk på en ionisk krystall av NaCl som har et ansiktssentrert kubisk gitter: i gitteret har hvert ion 6 naboer av motsatt fortegn i en avstand R, i det neste andre laget 12 naboer med samme fortegn i en avstand på 2 1/2 R, 3. lag: 8 ioner i en avstand på 3 1/2 R, 4. lag: 6 ioner ved 2R, etc.
Den potensielle energien til en krystall av 2N ioner vil være U = Nu, hvor u er energien til ionets samspill med naboene. Interaksjonsenergien til ioner består av to ledd: kortdistansefrastøtning på grunn av valenskrefter (1. ledd) og tiltrekning eller frastøtning av ladninger: 
+ tegn for frastøtning av det samme, - tiltrekning av forskjellige ioner. e - ladning. Vi introduserer verdien av den reduserte avstanden p ij = r ij / R, der r ij er avstanden mellom ionene, R er gitterparameteren.
Energien av interaksjon av et ion med alle naboer hvor
Madelungs konstant \u003d 6/1 - 12/2 1/2 + 8/3 1/2 - 6/2 + .... Her - for ioner med samme ladningstegn, + for forskjellige. For NaCl a = 1,747558... A n = S 1/ p ij n i første ledd. Avstanden R o (halvparten av kanten av kuben i dette tilfellet) tilsvarer minimum potensiell energi ved T = 0 og kan bestemmes fra krystallografidata og å kjenne frastøtingspotensialet. Det er åpenbart det 
og så
Herfra finner vi A n og energien 
eller 
.
n er parameteren til frastøtningspotensialet og er vanligvis ³ 10, dvs. hovedbidraget er laget av Coulomb-interaksjonen (vi antar at R ikke er merkbart avhengig av T), og frastøtingen er mindre enn 10%.
For NaCl er Coulomb-interaksjonen 862, frastøtingen er 96 kJ/mol (n = 9). For molekylære krystaller kan det beregnes ved potensial 6-12 og energien vil være lik 
z 1 er antall atomer i den 1. koordinasjonssfæren, R 1 er radiusen til den første koordinasjonssfæren, b er den potensielle parameteren.
For ikke-ioniske krystaller må vibrasjonskomponenten til energien tas i betraktning. Det er ingen translasjons- og rotasjonsbevegelser ved absolutt null. Det som gjenstår er vibrasjonskomponenten til energien. Vibrasjoner 3N - 6, men translasjons- og rotasjonsvibrasjoner refererer til krystallen som helhet. Grovt sett kan vi anta 3N, fordi N (stor, antall partikler i krystallen). Da er alle 3N frihetsgrader til en krystall av N partikler oscillerende. I prinsippet er det enkelt å beregne summen over tilstander og termodynamiske funksjoner. Men du må kjenne frekvensspekteret til krystallvibrasjoner. Poenget er at forskyvningen av en partikkel forårsaker forskyvning av andre og oscillatorene kobles sammen. Den totale summen over tilstandene til oscillerende bevegelse vil bli bestemt:
.
Fordi er en krystall, så på N ! ikke nødvendig å dele. Gjennomsnittsenergien er lik den deriverte av lnZ med hensyn til T ved konstant V, multiplisert med kT 2 . Derfor er gitterenergien lik summen av bidragene til potensielle og vibrasjonsenergier, 
og entropien S = E/T + k ln(Z).
To hovedmodeller er brukt for beregningen.
Einstein modell
Alle frekvenser betraktes som de samme: et sett med endimensjonale harmoniske oscillatorer. Summen over tilstandene til den tredimensjonale oscillatoren består av 3 identiske ledd q = [ 2sh(hn/ 2kT)] -3 . For N partikler vil det være 3N faktorer. De. energi 
Ved høy T, utvider eksponentialen til en serie, grensen sh(hn/ 2kT) = hn/ 2kT og 
Entropi av oscillerende bevegelse 
Varmekapasitet til krystaller: 
OP har en feil. Derfor, ved stor T >> q E = hn/k, grensen C v ® 3Nk: Dulong-Petit-loven for monoatomiske krystaller. OG 
(Eksponenten tenderer raskt til 0).
I den klassiske tilnærmingen er Ecol uten null oscillasjoner lik 3NkT og bidraget av oscillasjoner til varmekapasiteten er 3Nk = 3R. Beregning ifølge Einstein: den nedre kurven, som avviker mer merkbart fra de eksperimentelle dataene.
Einsteins modell gir tilstandsligningen for et fast legeme: (ifølge Melvin-Hughes)
u o = - q sublimering, m, n - eksperimentelle parametere, så for xenon m = 6, n = 11, a o - interatomisk avstand ved T = 0. Dvs. pV/RT = f(n, ao, n, m).
Men nær T = 0 fungerer ikke Einsteins antakelser om de samme frekvensene. Oscillatorer kan variere i styrke på interaksjon og frekvens. Erfaring ved lave temperaturer viser en kubisk avhengighet av temperatur.
Debye modell
Debye foreslo en modell for eksistensen av et kontinuerlig spektrum av frekvenser (strengt for lave frekvenser, for termiske vibrasjoner - fononer) opp til et visst maksimum. Frekvensfordelingsfunksjonen til harmoniske oscillatorer har formen , hvor c l, c t- forplantningshastighet av langsgående og tverrgående vibrasjonsbølger. Ved frekvenser over maksimum g = 0.
Arealene under de to kurvene må være like. I virkeligheten er det et visst spektrum av frekvenser, krystallen er ikke isotropisk (vanligvis neglisjeres dette og hastighetene for bølgeutbredelse i retninger antas å være de samme). Det kan være at den maksimale Debye-frekvensen er høyere enn de reelle, noe som følger av tilstanden til like områder. Verdien av den maksimale frekvensen bestemmes av betingelsen om at det totale antallet svingninger er 3N (vi ser bort fra energidiskreten) og 
, s er hastigheten på bølgen. Vi antar at hastighetene c l og c t er like. Karakteristisk Debye temperatur Q D = hn m / k.
Vi introduserer x = hn/kT. Den gjennomsnittlige vibrasjonsenergien da maksimalt
Det andre leddet under integralet vil gi E null vibrasjoner E o \u003d (9/8) NkQ D og deretter vibrasjonsenergien til krystallen: 
Siden U o og E o ikke er avhengig av T, vil bidraget til varmekapasiteten gi 2. ledd i uttrykket for energi.
Vi introduserer Debye-funksjonen 
Ved høy T får vi den åpenbare D(x) ® 1. Ved å differensiere med hensyn til x får vi 
.
Ved høy T-grense C V = 3Nk, og ved lav: 
.
Ved liten T tenderer den øvre grensen for integrasjon til uendelig, E - E o = 3Rp 4 T 4 /5Q D 3 og vi får formelen for å bestemme C v ved T® 0: hvor
Fikk Debyes lov om kuber.
Debyes kubelov.
Den karakteristiske Debye-temperaturen avhenger av krystallens tetthet og forplantningshastigheten til svingninger (lyd) i krystallen. Det strenge Debye-integralet må løses på en datamaskin.
Karakteristisk Debye-temperatur (Phys. encyclopedia)
Na 150 Cu 315 Zn 234 Al 394 Ni 375 Ge 360 Si 625
A.U 157 342 316 423 427 378 647
Li 400 K 100 Be 1000 Mg 318 Ca 230 B 1250 Ga 240
Som 285 Bi 120 Ar 85 I 129 Tl 96 W 310 Fe 420
Ag 215 Au 170 Cd 120 Hg 100 Gd 152 Pr 74 Pt 230
La 132 Cr 460 Mo 380 Sn(hvit) 170, (grå) 260 C(diamant) 1860
For å estimere den karakteristiske Debye-temperaturen kan du bruke Lindemanns empiriske formel: Q D \u003d 134,5 [Tmelt / (AV 2/3)] 1/2, her er A atommassen til metallet. For Einstein-temperaturen er den lik, men den første faktoren tas som 100.
Debyes prestasjoner
Debye er forfatteren av grunnleggende arbeider om kvanteteorien om faste stoffer. I 1912 introduserte han konseptet med et krystallgitter som et isotropisk elastisk medium som er i stand til å vibrere i et begrenset frekvensområde (Debyes solide kroppsmodell). Basert på spekteret av disse svingningene viste han at ved lave temperaturer er gitterets varmekapasitet proporsjonal med kuben til den absolutte temperaturen (Debyes varmekapasitetslov). Som en del av sin modell av en fast kropp introduserte han konseptet med en karakteristisk temperatur der kvanteeffekter blir betydelige for hvert stoff (Debye-temperaturen). I 1913 ble et av Debyes mest kjente verk utgitt, viet teorien om dielektriske tap i polare væsker. Omtrent på samme tid ble hans arbeid med teorien om røntgendiffraksjon publisert. Begynnelsen av Debyes eksperimentelle aktivitet er knyttet til studiet av diffraksjon. Sammen med sin assistent P. Scherrer oppnådde han et røntgendiffraksjonsmønster av finmalt LiF-pulver. Ringer var tydelig synlige på fotografiet, som et resultat av skjæringspunktet mellom røntgenstråler, diffraktert fra tilfeldig orienterte krystaller langs generatrisen til kjeglene, med fotografisk film. Debye-Scherrer-metoden, eller pulvermetoden, har lenge vært brukt som hovedmetode i røntgendiffraksjonsanalyse. I 1916, sammen med A. Sommerfeld, brukte Debye kvantiseringsbetingelsene for å forklare Zeeman-effekten og introduserte det magnetiske kvantetallet. I 1923 forklarte han Compton-effekten. I 1923 publiserte Debye, i samarbeid med sin assistent E. Hückel, to store artikler om teorien om elektrolyttløsninger. Ideene presentert i dem tjente som grunnlag for teorien om sterke elektrolytter, som ble kalt Debye-Hückel-teorien. Fra 1927 fokuserte Debyes interesser på spørsmål om kjemisk fysikk, spesielt på studiet av de molekylære aspektene ved den dielektriske oppførselen til gasser og væsker. Han studerte også diffraksjonen av røntgenstråler av isolerte molekyler, noe som gjorde det mulig å bestemme strukturen til mange av dem.
Debyes viktigste forskningsinteresser under hans tid ved Cornell University var polymerfysikk. Han utviklet en metode for å bestemme molekylvekten til polymerer og deres form i løsning, basert på måling av lysspredning. Et av hans siste store verk (1959) var viet en problemstilling som er ekstremt relevant også i dag - studiet av kritiske fenomener. Blant Debyes utmerkelser er medaljene til H. Lorenz, M. Faraday, B. Rumford, B. Franklin, J. Gibbs (1949), M. Planck (1950) m.fl. Debye døde i Ithaca (USA) 2. november, 1966.
Debye, en fremragende representant for nederlandsk vitenskap, mottok Nobelprisen i kjemi i 1936. Han hadde eksepsjonell allsidighet og ga et stort bidrag til utviklingen av ikke bare kjemi, men også fysikk. Disse fordelene brakte Debye stor berømmelse; han ble tildelt ærestittelen Doctor of Science av mer enn 20 universiteter i verden (Brussel, Oxford, Brooklyn, Boston og andre). Han ble tildelt mange medaljer og priser, inkludert Faraday, Lorentz. Planke. Siden 1924, Debye - korresponderende medlem. USSRs vitenskapsakademi.
Lov kube iv Debye”, på vіdpovіdnostі z yakim. ... plass). Vіdpovіdnі lover sparing (samt lov sparer elektrisk ladning) є ...
Grunnleggende forståelse lover kjemi. Forelesningsnotater
Sammendrag >> Kjemi... lover kjemi 1.3.1 Lov masi sparing 1.3.2 Lov lagerstatus 1.3.3 Lov multipler 1.3.4 Lov ekvivalenter 1.3.5 Lov vannvolum 1.3.6 Lov... ære for den nederlandske fysikeren P. Debye: 1 D = ... multisentrering kube(BCC), ansiktssentrering kube(GCC...
Utvikling av den finansielle mekanismen til gasskomplekset i Ukraina
Avhandling >> Finansvitenskap1000 kube. meter med gass på huden 100 kilometer unna. Zgidno lov... forpliktet til å avskrive summer av summer deb torskoi borgovannosti; 5) Kreditorgjerde ... 0 0 andre finansielle investeringer 045 0 0 Dovgostrokova debіtorsk fekting 050 0 0 Vіdstrochen...
Indirekte donasjoner og bidrag til økonomiske og statlige virksomheter
Avhandling >> FinansvitenskapVіd poddatkuvannya vypadkakh, podbachenih statte 5 lov, på skattefakturaen, oppføringen "Uten ... 25]. debіtorskoї og kreditorens gjeld - ... roіv 3,0 єro for 1 kube. cm 2,4 euro per 1 kube. se andre biler...
Hvis 5155 J varme ble overført til ett mol av en diatomisk gass og gassen virket lik 1000 J, så økte temperaturen med ………….. K. (bindingen mellom atomer i et molekyl er stiv)
Endringen i gassens indre energi skjedde bare på grunn av arbeidet
gasskompresjon i………………………………..prosess.
adiabatisk
Langsgående bølger er
lydbølger i luften
Motstand R, induktor L \u003d 100 H og kondensator C \u003d 1 μF er koblet i serie og koblet til en vekselspenningskilde som varierer i henhold til loven
Tapet av vekselstrømsenergi per periode på kondensatoren i kretsen til den elektriske kretsen er lik ......................... . (W)
Hvis effektiviteten til Carnot-syklusen er 60 %, er temperaturen på varmeren høyere enn temperaturen på kjøleskapet i ………………………… ganger (a).
Entropi av et isolert termodynamisk system…………..
kan ikke reduseres.
Figuren viser skjematisk Carnot-syklusen i koordinater. Økningen i entropi finner sted i området ………………………………….
Måleenheten for mengden av et stoff er ..........
Isokorer av en ideell gass i P-T-koordinater er ..
Isobarene til en ideell gass i V-T-koordinater er ....
LEGG UT FEIL UTTALELSE
Jo større induktans spolen har, jo raskere utlades kondensatoren.
Hvis den magnetiske fluksen gjennom en lukket sløyfe øker jevnt fra 0,5 Wb til 16 Wb på 0,001 s, så har avhengigheten av den magnetiske fluksen på tid t formen
1,55*10v4t+0,5v
Oscillasjonskretsen består av en induktor L = 10 H, en kondensator C = 10 μF og en motstand R = 5 Ohm. Kvalitetsfaktoren til kretsen er lik …………………………………
En mol av en ideell monoatomisk gass mottok 2507 J varme under en eller annen prosess. Samtidig sank temperaturen med 200 K. Arbeidet utført av gassen er lik …………………………J.
En ideell monatomisk gass i en isobar prosess tilføres mengden varme Q. Samtidig blir ..........……% av den tilførte varmemengden brukt til å øke den indre energien til gass
Hvis vi ikke tar hensyn til vibrasjonsbevegelsene i karbondioksidmolekylet, er den gjennomsnittlige kinetiske energien til molekylet lik …………………
LEGG UT FEIL UTTALELSE
Jo større induktans i oscillerende krets, jo større syklisk frekvens.
Den maksimale virkningsgradsverdien som en varmemotor med en varmeovnstemperatur på 3270 C og en kjøleskapstemperatur på 270 C kan ha er …………%.
Figuren viser Carnot-syklusen i koordinater (T,S), hvor S er entropien. Adiabatisk ekspansjon forekommer i området ………………………..
Prosessen som er avbildet i figuren i koordinater (T,S), der S er entropien, er…………………………
adiabatisk ekspansjon.
Ligningen for en plan bølge som forplanter seg langs OX-aksen har formen Bølgelengden (i m) er ...
Spenningen på induktoren fra styrken til strømmen i fase ..............................
Leder av PI/2
Motstand med motstand R = 25 Ohm, spole med induktans L = 30 mH og kondensator med kapasitans
C= 12 uF er seriekoblet og koblet til en AC spenningskilde som varierer etter loven U = 127 cos 3140t. Den effektive verdien av strømmen i kretsen er …………A
Clapeyron-Mendeleev-ligningen er som følger…….
LEGG UT FEIL UTTALELSE
Selvinduksjonsstrømmen er alltid rettet mot strømmen, hvis endring genererer selvinduksjonsstrømmen
Ligningen til en plan sinusformet bølge som forplanter seg langs OX-aksen har formen. Amplituden til akselerasjonen av oscillasjoner til partiklene i mediet er lik ................................... ..
T6.26-1 Angi feil utsagn
Vektoren E (styrken til det vekslende elektriske feltet) er alltid antiparallell med vektoren dE/dT
Maxwells ligning, som beskriver fraværet av magnetiske ladninger i naturen, har formen
Hvis vi ikke tar hensyn til vibrasjonsbevegelser i et hydrogenmolekyl ved en temperatur på 100 K, er den kinetiske energien til alle molekylene i 0,004 kg hydrogen lik ………………………….J
To mol av et hydrogenmolekyl ble gitt 580 J varme ved konstant trykk. Hvis bindingen mellom atomene i molekylet er stiv, har temperaturen på gassen økt med ……………….K
Figuren viser Carnot-syklusen i koordinater (T, S), der S er entropien. Isoterm ekspansjon skjer i området …………………
I prosessen med reversibel adiabatisk avkjøling av en konstant masse av en ideell gass, dens entropi …………………
endres ikke.
Hvis en partikkel med en ladning beveger seg i et jevnt magnetfelt med induksjon B langs en sirkel med radius R, så er partikkelens momentum modul lik
80. Hvis vi ikke tar hensyn til vibrasjonsbevegelsene i hydrogenmolekylet ved en temperatur på 200 TIL, deretter den kinetiske energien i ( J) av alle molekyler i 4 G hydrogen er... Svar:
81. I fysioterapi brukes ultralyd med frekvens og intensitet. Når den utsettes for slik ultralyd på menneskelig bløtvev med tetthet, vil amplituden til vibrasjoner av molekyler være lik ...
(Betrakt hastigheten til ultralydbølger i menneskekroppen som lik Uttrykk svaret ditt i ångstrøm og rund av til nærmeste hele tall.) Svar: 2.
82. To innbyrdes vinkelrette vibrasjoner er lagt til. Etabler en samsvar mellom nummeret på den tilsvarende banen og lovene for punktsvingninger M langs koordinataksene 
Svar:
1 
2 
3 
4 
83. Figuren viser profilen til en tverrgående vandrebølge, som forplanter seg med en hastighet. Ligningen til denne bølgen er uttrykket ... 
Svar:
84. Loven om bevaring av vinkelmomentum legger begrensninger på de mulige overgangene til et elektron i et atom fra et nivå til et annet (seleksjonsregel). I energispekteret til hydrogenatomet (se fig.), er overgangen forbudt ... 
Svar:
85. Energien til et elektron i et hydrogenatom bestemmes av verdien av hovedkvantetallet. Hvis , så er lik ... Svar: 3.
86. .
Vinkelmomentet til et elektron i et atom og dets romlige orienteringer kan betinget avbildes av et vektordiagram, der lengden på vektoren er proporsjonal med modulen til elektronets orbitale vinkelmomentum. Figuren viser vektorens mulige orienteringer. 
Svar: 3.
87. Den stasjonære Schrödinger-ligningen i det generelle tilfellet har formen 
. Her 
potensiell energi til en mikropartikkel. Bevegelsen til en partikkel i en tredimensjonal uendelig dyp potensiell boks beskriver ligningen ... Svar: 
88. Figuren viser skjematisk de stasjonære banene til et elektron i et hydrogenatom i henhold til Bohr-modellen, og viser også overgangene til et elektron fra en stasjonær bane til en annen, ledsaget av emisjon av et energikvante. I det ultrafiolette området av spekteret gir disse overgangene Lyman-serien, i det synlige - Balmer-serien, i det infrarøde - Paschen-serien. 
Den høyeste kvantefrekvensen i Paschen-serien (for overgangene vist i figuren) tilsvarer overgangen ... Svar: 
89. Hvis protonet og deuteronet har passert den samme akselererende potensialforskjellen, er forholdet mellom deres de Broglie-bølgelengder ... Svar:
90. Figuren viser hastighetsvektoren til et elektron i bevegelse: 
MED regissert... Svar: fra oss
91. En liten elektrisk kjele kan koke et glass vann til te eller kaffe i bilen. Batterispenning 12 I. Hvis han er 5 min varmer 200 ml vann fra 10 til 100° MED, deretter strømstyrken (i EN
j/kg. TIL.)Svar: 21
92. En ledende flat krets med et areal på 100 cm 2 
Tl mV), er lik ... Svar: 0,12
93. Orienteringspolarisasjonen av dielektrikum er preget av ... Svar: påvirkningen av den termiske bevegelsen til molekyler på graden av polarisering av dielektrikumet
94. Figurene viser grafer over feltstyrken for ulike ladningsfordelinger: 
R vist på bildet... Svar: 2.
95. Maxwells ligninger er de grunnleggende lovene for klassisk makroskopisk elektrodynamikk, formulert på grunnlag av en generalisering av de viktigste lovene for elektrostatikk og elektromagnetisme. Disse ligningene i integralform har formen:
1). 
;
2). 
;
3). 
;
4). 0.
Maxwells tredje ligning er en generalisering Svar: Ostrogradsky-Gauss teoremer for et elektrostatisk felt i et medium
96. Dispersjonskurven i området til ett av absorpsjonsbåndene har den formen som er vist på figuren. Sammenheng mellom fase- og gruppehastigheter for seksjon f.Kr ser ut som... 
Svar:
1. 182 . En ideell varmemotor fungerer i henhold til Carnot-syklusen (to isotermer 1-2, 3-4 og to adiabater 2-3, 4-1).
I prosessen med isotermisk ekspansjon 1-2 endres ikke entropien til arbeidsvæsken ... 2)
2. 183. En endring i den indre energien til en gass under en isokorisk prosess er mulig ... 2) uten varmeveksling med det ytre miljøet
3. 184. Da pistolen ble avfyrt, fløy prosjektilet ut av løpet, plassert i en vinkel mot horisonten, og roterte rundt sin lengdeakse med en vinkelhastighet . Treghetsmomentet til prosjektilet om denne aksen, tidspunktet for bevegelse av prosjektilet i løpet. Et øyeblikk med kraft virker på løpet av en pistol under et skudd ... 1)
Rotor til en elektrisk motor som roterer med en hastighet 
, etter at den ble slått av, stoppet den etter 10 sekunder. Vinkelakselerasjonen til rotorens retardasjon etter å ha slått av den elektriske motoren forble konstant. Hastighetens avhengighet av bremsetiden er vist i grafen. Antall omdreininger rotoren gjorde før stopp er ... 3) 80
5. 186. En ideell gass har minimum intern energi i staten ...
2) 1
6. 187. En kule med radius R og masse M roterer med en vinkelhastighet. Arbeidet som kreves for å øke rotasjonshastigheten med 2 ganger er lik ... 4)
7. 189 . Etter et tidsintervall som tilsvarer to halveringstider, vil udøde radioaktive atomer forbli ... 2)25%
8. 206 . En varmemotor som opererer i henhold til Carnot-syklusen (se figur) utfører arbeid lik ...
4)
9. 207. Hvis for polyatomiske gassmolekyler ved temperaturer bidraget fra energien til kjernefysiske vibrasjoner til varmekapasiteten til gassen er ubetydelig, så av de ideelle gassene foreslått nedenfor (hydrogen, nitrogen, helium, vanndamp), den isokoriske varmekapasiteten (universell gass) konstant) har en føflekk ... 2) vanndamp
10. 208.
En ideell gass overføres fra tilstand 1 til tilstand 3 på to måter: langs banen 1-3 og 1-2-3. Forholdet mellom arbeid utført av gassen er... 3) 1,5
11. 210. Med en 3 ganger økning i trykk og en 2 ganger reduksjon i volum, vil den indre energien til en ideell gass ... 3) vil øke med 1,5 ganger
12. 211.
13. En ball med radius ruller jevnt uten å skli langs to parallelle linjaler, avstanden mellom disse , og passerer 120cm på 2s. Vinkelhastigheten til ballen er... 2)
14. 212 . En ledning er viklet på trommelen med en radius, til enden av hvilken en belastning med masse er festet. Lasten synker med akselerasjon. Treghetsøyeblikket til trommelen... 3)
15. 216. En rektangulær trådramme er plassert i samme plan med en rett lang leder, som strøm I går gjennom. Induksjonsstrømmen i rammen vil bli rettet med klokken når den ...
3) translasjonsbevegelse i negativ retning av OX-aksen
16. 218. En ramme med en strøm med et magnetisk dipolmoment, hvis retning er angitt i figuren, er i et jevnt magnetfelt:
Øyeblikket for krefter som virker på en magnetisk dipol er rettet ... 2) vinkelrett på bildets plan til oss
17. 219. Den gjennomsnittlige kinetiske energien til gassmolekyler ved temperatur avhenger av deres konfigurasjon og struktur, som er assosiert med muligheten for ulike typer bevegelse av atomer i et molekyl og selve molekylet. Forutsatt at det er en translasjons- og rotasjonsbevegelse av molekylet som helhet, er den gjennomsnittlige kinetiske energien til et vanndampmolekyl () ... 3)
18. 220. Egenfunksjonene til et elektron i et hydrogenatom inneholder tre heltallsparametere: n, l og m. Parameteren n kalles hovedkvantetallet, parameterne l og m kalles henholdsvis orbitale (azimutale) og magnetiske kvantetal. Det magnetiske kvantetallet m bestemmer ... 1) projeksjonen av det orbitale vinkelmomentet til elektronet i en bestemt retning
19. 221.
Stasjonær Schrödinger-ligning 
beskriver bevegelsen til en fri partikkel hvis den potensielle energien har formen ... 2)
20. 222. Figuren viser grafer som gjenspeiler avhengigheten av polarisasjonen P til dielektrikumet av styrken til det eksterne elektriske feltet E.
Ikke-polar dielektrikum tilsvarer kurven ... 1) 4
21. 224. En horisontalt flygende kule gjennomborer en blokk som ligger på en jevn horisontal overflate. I "bullet - bar"-systemet ... 1) momentum er bevart, mekanisk energi er ikke bevart
22. Bøylen ruller ned en bakke 2,5 m høy uten å skli.. Hastigheten på bøylen (i m/s) ved bakken av bakken, forutsatt at friksjonen kan neglisjeres, er lik ... 4) 5
23. 227. T Kroppens momentum endret seg under virkningen av en kortsiktig påvirkning og ble lik, som vist i figuren:
I sammenstøtsøyeblikket virket kraften i retning av ... Svar: 2
24. 228. Akseleratoren fortalte den radioaktive kjernen hastigheten (c er lysets hastighet i vakuum). I øyeblikket av avgang fra akseleratoren, kastet kjernen ut en β-partikkel i bevegelsesretningen, hvis hastighet er i forhold til akseleratoren. Hastigheten til β-partikkelen i forhold til kjernen er ... 1) 0,5 s
25. 231. Den gjennomsnittlige kinetiske energien til gassmolekyler ved temperatur avhenger av deres konfigurasjon og struktur, som er assosiert med muligheten for ulike typer bevegelse av atomer i et molekyl og selve molekylet. Forutsatt at det er en translasjons-, rotasjonsbevegelse av molekylet som helhet og en oscillerende bevegelse av atomer i molekylet, er forholdet mellom den gjennomsnittlige kinetiske energien til den oscillerende bevegelsen og den totale kinetiske energien til nitrogenmolekylet () .. . 3) 2/7
26. 232. Spinnkvantetallet s bestemmer ... det indre mekaniske momentet til et elektron i et atom
27. 233. Hvis et hydrogenmolekyl, et positron, et proton og en -partikkel har samme de Broglie-bølgelengde, så ... 4) positron
28. Partikkelen er i en rektangulær endimensjonal potensiell boks med ugjennomtrengelige vegger 0,2 nm brede. Hvis energien til en partikkel på det andre energinivået er 37,8 eV, så er det på det fjerde energinivået _____ eV. 2) 151,2
29. Den stasjonære Schrödinger-ligningen i det generelle tilfellet har formen 
. Her 
potensiell energi til en mikropartikkel. Et elektron i en endimensjonal potensialboks med uendelig høye vegger tilsvarer ligningen ... 1) 
30. Det komplette systemet med Maxwells ligninger for det elektromagnetiske feltet i integrert form har formen:
,
,
Følgende ligningssystem:
gyldig for... 4) elektromagnetisk felt i fravær av gratis ladninger
31. Figuren viser snittene av to rette lange parallelle ledere med motsatt rettede strømmer, og. Magnetfeltinduksjonen er lik null i seksjonen ...
4) d
32. En ledende jumper beveger seg langs parallelle metallledere plassert i et jevnt magnetfelt med konstant akselerasjon (se fig.). Hvis motstanden til jumperen og guidene kan neglisjeres, kan avhengigheten av induksjonsstrømmen på tid representeres av en graf ...
33. Figurene viser tidsavhengigheten til hastigheten og akselerasjonen til et materialpunkt som svinger i henhold til den harmoniske loven.
Den sykliske oscillasjonsfrekvensen til punktet er ______ Svar: 2
34. To harmoniske oscillasjoner i samme retning med samme frekvenser og amplituder lik og legges til. Etabler en samsvar mellom faseforskjellen til de tilførte oscillasjonene og amplituden til den resulterende oscillasjonen.
35. Svaralternativer:
36. Hvis frekvensen til en elastisk bølge økes med 2 ganger uten å endre hastigheten, vil intensiteten til bølgen øke med ___ ganger (s). Svar: 8
37. Ligningen til en plan bølge som forplanter seg langs OX-aksen har formen 
. Bølgelengden (i m) er ... 4) 3,14
38. Et foton med en energi på 100 keV som et resultat av Compton-spredning på et elektron ble avbøyd med en vinkel på 90°. Energien til det spredte fotonet er _____. Uttrykk svaret ditt i keV og rund av til nærmeste hele tall. Merk at resten av energien til et elektron er 511 keV Svar: 84
39. Brytningsvinkelen til en stråle i en væske er Hvis det er kjent at den reflekterte strålen er fullstendig polarisert, så er brytningsindeksen til væsken ... 3) 1,73
40. Hvis rotasjonsaksen til en tynnvegget sirkulær sylinder overføres fra massesenteret til generatrisen (fig.), så er treghetsmomentet om den nye aksen _____ ganger.
1) økes med 2
41. En skive ruller jevnt på en horisontal overflate med en hastighet uten å skli. Hastighetsvektoren til punkt A, som ligger på kanten av skiven, er orientert i retning ...
3) 2
42. En liten puck begynner å bevege seg uten starthastighet langs en jevn isbakke fra punkt A. Luftmotstanden er ubetydelig. Avhengigheten av den potensielle energien til pucken av x-koordinaten er vist i grafen:
Den kinetiske energien til pucken i punkt C er ______ enn ved punkt B. 4) 2 ganger mer
43. To små massive kuler er festet i endene av en vektløs stang med lengde l. Stangen kan rotere i et horisontalt plan rundt en vertikal akse som går gjennom midten av stangen. Stangen spinnes opp til en vinkelhastighet på . Under påvirkning av friksjon stoppet stangen, og 4 J varme ble frigjort.
44. Hvis stangen ikke er vridd til en vinkelhastighet, vil en mengde varme (i J) frigjøres når stangen stopper lik ... Svar : 1
45. Lysbølger i et vakuum er ... 3) tverrgående
46. Figurene viser tidsavhengigheten til koordinatene og hastigheten til et materialpunkt som svinger i henhold til den harmoniske loven:
47. Den sykliske oscillasjonsfrekvensen til et punkt (in) er lik ... Svar: 2
48. Tettheten til energifluksen båret av en bølge i et elastisk medium med tetthet økte 16 ganger ved konstant bølgehastighet og frekvens. Samtidig økte amplituden til bølgen med _____ ganger (a). Svar: 4
49. Størrelsen på metningsfotostrømmen med en ekstern fotoelektrisk effekt avhenger ... 4) på intensiteten til det innfallende lyset
50. Figuren viser et diagram over energinivåene til hydrogenatomet, og viser også betinget overgangene til et elektron fra ett nivå til et annet, ledsaget av utslipp av et energikvante. I det ultrafiolette området av spekteret gir disse overgangene Lyman-serien, i det synlige området, Balmer-serien, i det infrarøde området, Paschen-serien, og så videre.
Forholdet mellom minimum linjefrekvens i Balmer-serien og maksimal linjefrekvens i Lyman-serien av spekteret til hydrogenatomet er ... 3)5/36
51. Forholdet mellom de Broglie-bølgelengdene til et nøytron og en α-partikkel med samme hastighet er ... 4) 2
52. Den stasjonære Schrödinger-ligningen har formen 
. Denne ligningen beskriver... 2) lineær harmonisk oscillator
53. Figuren viser skjematisk Carnot-syklusen i koordinater:
54. 
55. En økning i entropi finner sted i området ... 1) 1–2
56. Avhengighetene av trykket til en ideell gass i et eksternt jevnt gravitasjonsfelt av høyde for to forskjellige temperaturer er vist i figuren.
57. For grafene til disse funksjonene er utsagnene feil at ... 3) avhengigheten av trykket til en ideell gass på høyden bestemmes ikke bare av temperaturen på gassen, men også av massen til molekylene 4) temperatur under temperatur
1.
Den stasjonære Schrödinger-ligningen har formen 
.
Denne ligningen beskriver... et elektron i et hydrogenlignende atom
Figuren viser skjematisk Carnot-syklusen i koordinater: 
Økningen i entropi finner sted i region 1–2
2. På ( P,V)-diagram viser 2 sykliske prosesser. 
Forholdet mellom arbeid utført i disse syklusene er ... Svar: 2.
3. Avhengighet av ideelt gasstrykk i et eksternt jevnt gravitasjonsfelt av høyde for to forskjellige temperaturer er vist i figuren. 
For grafene for disse funksjonene utro er utsagn om at ... temperaturen er lavere enn temperaturen
avhengigheten av trykket til en ideell gass av høyden bestemmes ikke bare av temperaturen på gassen, men også av massen til molekylene
4. Ved romtemperatur er forholdet mellom molar varmekapasitet ved konstant trykk og konstant volum 5/3 for ... helium
5. Figuren viser banene til ladede partikler som flyr med samme hastighet inn i et jevnt magnetfelt vinkelrett på figurens plan. På samme tid, for ladningene og spesifikke ladningene til partikler, er påstanden sann ... 
, , 
6. utro for ferromagneter er uttalelsen ...
Den magnetiske permeabiliteten til en ferromagnet er en konstant verdi som karakteriserer dens magnetiske egenskaper.
7. Maxwells ligninger er de grunnleggende lovene for klassisk makroskopisk elektrodynamikk, formulert på grunnlag av en generalisering av de viktigste lovene for elektrostatikk og elektromagnetisme. Disse ligningene i integralform har formen:
1). 
;
2). 
;
3). 
;
4). 0.
Maxwells fjerde ligning er en generalisering av...
Ostrogradsky-Gauss-teoremet for et magnetfelt
8. En fugl sitter på en kraftledning, hvis motstand er 2,5 10 -5 Ohm for hver lengdemeter. Hvis en strøm som går gjennom ledningen er 2 kA, og avstanden mellom bena på fuglen er 5 cm, så får fuglen energi ...
9. Strømstyrke i en ledende sirkulær krets med en induktans på 100 mH endres over tid
ved lov (i SI-enheter): 
Den absolutte verdien av EMF for selvinduksjon på tidspunkt 2 Med er lik ____ ; mens den induserte strømmen er rettet ...
0,12 I; mot klokken
10. Et elektrostatisk felt skapes av et system av punktladninger. 
Feltstyrkevektoren i punkt A er orientert i retning ...
11. Vinkelmomentet til et elektron i et atom og dets romlige orienteringer kan betinget avbildes av et vektordiagram, hvor lengden av vektoren er proporsjonal med modulen til elektronets orbitale vinkelmomentum. Figuren viser vektorens mulige orienteringer. 
Minimumsverdien til hovedkvantetallet n for den angitte tilstanden er 3
12. Den stasjonære Schrödinger-ligningen i det generelle tilfellet har formen 
. Her 
potensiell energi til en mikropartikkel. Bevegelsen til en partikkel i en tredimensjonal uendelig dyp potensialboks beskriver ligningen 
13. Figuren viser skjematisk de stasjonære banene til et elektron i et hydrogenatom i henhold til Bohr-modellen, og viser også overgangene til et elektron fra en stasjonær bane til en annen, ledsaget av emisjon av et energikvante. I det ultrafiolette området av spekteret gir disse overgangene Lyman-serien, i det synlige - Balmer-serien, i det infrarøde - Paschen-serien. 
Den høyeste kvantefrekvensen i Paschen-serien (for overgangene vist i figuren) tilsvarer overgangen 
14. Hvis protonet og deuteronet har passert den samme akselererende potensialforskjellen, er forholdet mellom deres de Broglie-bølgelengder
15. Figuren viser hastighetsvektoren til et elektron i bevegelse: 
Vektoren for magnetisk induksjon av feltet skapt av elektronet når det beveger seg, ved et punkt MED sendt ... fra oss
16. En liten vannkoker kan koke et glass vann til te eller kaffe i bilen. Batterispenning 12 I. Hvis han er 5 min varmer 200 ml vann fra 10 til 100° MED, deretter strømstyrken (i EN) forbrukt fra batteriet er lik ...
(Varmekapasiteten til vann er 4200 j/kg. TIL.) 21
17. Konduktiv flat krets med et areal på 100 cm 2 lokalisert i et magnetfelt vinkelrett på linjene for magnetisk induksjon. Hvis den magnetiske induksjonen endres i henhold til loven 
Tl, deretter induksjons-emk som oppstår i kretsen i tidspunktet (kl mV), er lik 0,1
18. Orienteringspolarisasjonen av dielektrikum er preget av påvirkningen av molekylers termiske bevegelse på graden av polarisering av dielektrikumet
19. Figurene viser grafer over feltstyrken for ulike ladningsfordelinger: 
Plott for en ladet metallkule med radius R vist i figuren ... Svar: 2.
20. Maxwells ligninger er de grunnleggende lovene for klassisk makroskopisk elektrodynamikk, formulert på grunnlag av en generalisering av de viktigste lovene for elektrostatikk og elektromagnetisme. Disse ligningene i integralform har formen:
1). 
;
2). 
;
3). 
;
4). 0.
Den tredje Maxwell-ligningen er en generalisering av Ostrogradsky-Gauss-teoremet for et elektrostatisk felt i et medium
21. Dispersjonskurven i området til et av absorpsjonsbåndene har den formen som er vist på figuren. Sammenheng mellom fase- og gruppehastigheter for seksjon f.Kr ser ut som... 
22. Sollys faller på en speiloverflate langs normalen til den. Hvis intensiteten av solstråling er 1,37 kW/m 2, da er lystrykket på overflaten _____ . (Uttrykk svaret ditt i µPa og runde opp til et helt tall). Svar: 9.
23. Fenomenet ekstern fotoelektrisk effekt observeres. I dette tilfellet, med en reduksjon i bølgelengden til det innfallende lyset, øker verdien av den retarderende potensialforskjellen
24. En plan lysbølge med bølgelengde faller på et diffraksjonsgitter langs normalen til overflaten. Hvis gitterkonstanten er , er det totale antallet hovedmaksima observert i fokalplanet til den konvergerende linsen ... Svar: 9 .
25. En partikkel beveger seg i et todimensjonalt felt, og dens potensielle energi er gitt av funksjonen . Feltarbeidet tvinger partikkelen (i J) fra punkt C (1, 1, 1) til punkt B (2, 2, 2) er ...
(Funksjonen og koordinatene til punktene er gitt i SI-enheter.) Svar: 6.
26. Skateren roterer rundt en vertikal akse med en viss frekvens. Hvis han presser hendene mot brystet, og dermed reduserer treghetsmomentet i forhold til rotasjonsaksen med 2 ganger, vil kunstløperens rotasjonsfrekvens og hans kinetiske rotasjonsenergi øke med 2 ganger
27. Et emblem i form av en geometrisk figur er påført om bord på romfartøyet:
Hvis skipet beveger seg i retningen angitt av pilen på figuren, med en hastighet som kan sammenlignes med lysets hastighet, vil emblemet i en fast referanseramme ha formen vist på figuren
28. Tre kropper er vurdert: en skive, et tynnvegget rør og en ring; og massene m og radier R deres baser er de samme. 
For treghetsmomentene til legemene som vurderes i forhold til de spesifiserte aksene, er følgende forhold sant: 
29. Skiven roterer jevnt rundt en vertikal akse i retningen angitt av den hvite pilen i figuren. På et tidspunkt ble en tangentiell kraft påført skivekanten. 
I dette tilfellet viser vektoren 4 riktig retningen til vinkelakselerasjonen til skiven
30. Figuren viser en graf over avhengigheten av kroppens hastighet på tid t. 
Hvis kroppsvekten er 2 kg, deretter kraften (in H) å virke på kroppen er lik ... Svar: 1.
31. Etabler samsvar mellom typene fundamentale interaksjoner og radier (i m) handlingene deres.
1. Tyngdekraft
2. Svak
3. Sterk
32. -forfall er en kjernefysisk transformasjon som skjer i henhold til ordningen 
33. Ladning i enheter av elektronladning er +1; massen i enheter av elektronmasse er 1836,2; spinn i enheter er 1/2. Dette er hovedkarakteristikkene til protonet
34. Loven om bevaring av leptonladning forbyr prosessen beskrevet av ligningen 
35. I samsvar med loven om jevn fordeling av energi over frihetsgrader, den gjennomsnittlige kinetiske energien til et ideelt gassmolekyl ved en temperatur T er lik: . Her , hvor , og er frihetsgradene for henholdsvis translasjons-, rotasjons- og vibrasjonsbevegelsene til molekylet. For hydrogen () tall Jeg tilsvarer 7
36. Et diagram over den sykliske prosessen til en ideell monatomisk gass er vist i figuren. Forholdet mellom arbeid under oppvarming og gassarbeid for hele syklusmodulen er ...
37. Figuren viser grafer over fordelingsfunksjonene til ideelle gassmolekyler i et eksternt jevnt gravitasjonsfelt kontra høyde for to forskjellige gasser, hvor er massene av gassmolekyler (Boltzmann-fordeling). 
For disse funksjonene er påstandene sanne at ...
masse er mer enn masse
konsentrasjonen av gassmolekyler med mindre masse på "nullnivået" er mindre
38. Når varme kommer inn i et ikke-isolert termodynamisk system i løpet av en reversibel prosess, for entropitilveksten, vil følgende relasjon være korrekt:
39. Den vandrebølgeligningen har formen: , der uttrykt i millimeter, - i sekunder, - i meter. Forholdet mellom amplitudeverdien av hastigheten til partikler i mediet og hastigheten på bølgeutbredelsen er 0,028
40. Amplituden til dempede oscillasjonene redusert med en faktor på ( er bunnen av den naturlige logaritmen) for . Dempningskoeffisienten (in) er ... Svar: 20.
41. To harmoniske oscillasjoner i samme retning legges til med samme frekvenser og like amplituder. Etabler en samsvar mellom amplituden til den resulterende oscillasjonen og faseforskjellen til de tilførte oscillasjonene.
1. 2. 3. Svar: 2 3 1 0
42. Figuren viser orienteringen til de elektriske () og magnetiske () feltstyrkevektorene i en elektromagnetisk bølge. Energiflukstetthetsvektoren til det elektromagnetiske feltet er orientert i retning av ... 
43. To ledere lades til potensialene 34 I og -16 I. Lad 100 nCl må overføres fra den andre lederen til den første. I dette tilfellet må arbeid utføres (i µJ) lik ... Svar: 5.
44. Figuren viser kropper av samme masse og størrelse, roterende rundt en vertikal akse med samme frekvens. Kinetisk energi til den første kroppen J. Hvis kg, cm, deretter vinkelmomentet (in mJ s) av den andre kroppen er lik ... 
Hovedoppgaven til teoriene om kjemisk kinetikk er å tilby en metode for å beregne hastighetskonstanten til en elementær reaksjon og dens avhengighet av temperatur, ved å bruke forskjellige ideer om strukturen til reaktantene og reaksjonsveien. Vi vil vurdere to enkleste teorier om kinetikk - teorien om aktive kollisjoner (TAS) og teorien om aktivert kompleks (TAK).
Teori om aktive kollisjoner er basert på å telle antall kollisjoner mellom reagerende partikler, som er representert som harde kuler. Det antas at kollisjonen vil føre til en reaksjon dersom to betingelser er oppfylt: 1) translasjonsenergien til partiklene overstiger aktiveringsenergien E A; 2) partiklene er riktig orientert i rommet i forhold til hverandre. Den første betingelsen introduserer faktoren exp(- E A/RT), som er lik prosentandel aktive kollisjoner i det totale antallet kollisjoner. Den andre betingelsen gir den såkalte sterisk faktor P- en konstant karakteristikk av denne reaksjonen.
TAS har fått to grunnleggende uttrykk for hastighetskonstanten til en bimolekylær reaksjon. For en reaksjon mellom forskjellige molekyler (A + B-produkter) er hastighetskonstanten
Her N A er Avogadro konstanten, r er radiene til molekylene, M- molare masser av stoffer. Faktoren i store parenteser er gjennomsnittshastigheten til den relative bevegelsen til partiklene A og B.
Hastighetskonstanten for en bimolekylær reaksjon mellom identiske molekyler (2A-produkter) er:
(9.2)
Fra (9.1) og (9.2) følger det at temperaturavhengigheten til hastighetskonstanten har formen:
.
I følge TAS avhenger den preeksponensielle faktoren bare litt av temperaturen. Opplevd aktiveringsenergi E op, bestemt av ligning (4.4), er relatert til Arrhenius, eller sann aktiveringsenergi E A forhold:
E op = E A - RT/2.
Monomolekylære reaksjoner innenfor TAS er beskrevet ved hjelp av Lindemann-skjemaet (se oppgave 6.4), der aktiveringshastighetskonstanten k 1 beregnes med formlene (9.1) og (9.2).
I aktivert kompleks teori en elementær reaksjon er representert som en monomolekylær dekomponering av et aktivert kompleks i henhold til skjemaet:
Det antas at det er en kvasi-likevekt mellom reaktantene og det aktiverte komplekset. Hastighetskonstanten for monomolekylær dekomponering beregnes ved hjelp av metodene for statistisk termodynamikk, som representerer dekomponeringen som en endimensjonal translasjonsbevegelse av komplekset langs reaksjonskoordinaten.
Den grunnleggende ligningen for den aktiverte komplekse teorien er:
, (9.3)
Hvor k B= 1,38. 10 -23 J/K - Boltzmanns konstant, h= 6,63. 10 -34 J. s - Plancks konstant, - likevektskonstant for dannelse av et aktivert kompleks, uttrykt i molare konsentrasjoner (i mol / l). Avhengig av hvordan likevektskonstanten estimeres, er det statistiske og termodynamiske aspekter ved SO.
I statistisk tilnærming, er likevektskonstanten uttrykt i form av summer over tilstander:
, (9.4)
hvor er den totale summen over tilstandene til det aktiverte komplekset, Q react er produktet av de totale summene over tilstandene til reaktantene, er aktiveringsenergien ved absolutt null, T = 0.
De totale summene over tilstander dekomponeres vanligvis i faktorer som tilsvarer visse typer molekylær bevegelse: translasjonell, elektronisk, rotasjons- og vibrasjonsbevegelse:
Q = Q fort. Q e-post . Q temp. . Q telle
Translasjonssum over tilstander for en massepartikkel m er lik:
Q innlegg =.
Dette translasjonsbeløpet har dimensjonen (volum) -1, fordi gjennom den uttrykkes konsentrasjonene av stoffer.
Den elektroniske summen over tilstander ved vanlige temperaturer er som regel konstant og lik degenerasjonen av den elektroniske grunntilstanden: Q e-post = g 0 .
Rotasjonssummen over tilstander for et diatomisk molekyl er:
Q vr = ,
hvor m = m 1 m 2 / (m 1 +m 2) er den reduserte massen til molekylet, r- indre nukleær avstand, s = 1 for asymmetriske molekyler AB og s =2 for symmetriske molekyler A 2 . For lineære polyatomiske molekyler er rotasjonssummen over tilstander proporsjonal med T, og for ikke-lineære molekyler - T 3/2. Ved vanlige temperaturer er rotasjonssummer over tilstander i størrelsesorden 10 1 -10 2 .
Vibrasjonssummen over tilstandene til et molekyl er skrevet som et produkt av faktorer, som hver tilsvarer en viss vibrasjon:
Q telle = 
,
Hvor n- antall vibrasjoner (for et lineært molekyl bestående av N atomer, n = 3N-5, for ikke-lineært molekyl n = 3N-6), c= 3. 10 10 cm/s - lyshastighet, n Jeg- oscillasjonsfrekvenser, uttrykt i cm -1 . Ved vanlige temperaturer er vibrasjonssummene over tilstander veldig nær 1 og skiller seg merkbart fra det bare under betingelsene: T>n. Ved svært høye temperaturer er vibrasjonssummen for hver vibrasjon direkte proporsjonal med temperaturen:
Q i 
.
Forskjellen mellom et aktivert kompleks og vanlige molekyler er at det har én mindre vibrasjonsfrihetsgrad, nemlig: vibrasjonen som fører til dekomponering av komplekset, tas ikke med i vibrasjonssummen over tilstander.
I termodynamisk tilnærming, er likevektskonstanten uttrykt i form av forskjellen mellom de termodynamiske funksjonene til det aktiverte komplekset og de opprinnelige stoffene. For dette konverteres likevektskonstanten uttrykt i form av konsentrasjoner til en konstant uttrykt i form av trykk. Den siste konstanten er kjent for å være relatert til endringen i Gibbs-energien i reaksjonen av dannelsen av et aktivert kompleks:
.
For en monomolekylær reaksjon der dannelsen av et aktivert kompleks skjer uten å endre antall partikler, = og hastighetskonstanten uttrykkes som følger:
Entropi faktor exp ( S /R) blir noen ganger tolket som en sterisk faktor P fra teorien om aktive kollisjoner.
For en bimolekylær reaksjon som skjer i gassfasen, legges en faktor til denne formelen RT / P 0 (hvor P 0 \u003d 1 atm \u003d 101,3 kPa), som er nødvendig for å gå fra til:
For en bimolekylær reaksjon i løsning uttrykkes likevektskonstanten i form av Helmholtz-energien for dannelse av det aktiverte komplekset:
Eksempel 9-1. Bimolekylær reaksjonshastighetskonstant
2NO2 2NO + O2
ved 627 K er 1,81. 10 3 cm 3 / (mol. s). Beregn den sanne aktiveringsenergien og andelen aktive molekyler, hvis diameteren til NO 2-molekylet kan tas lik 3,55 A, og den steriske faktoren for denne reaksjonen er 0,019.
Løsning. I beregningen vil vi stole på teorien om aktive kollisjoner (formel (9.2)):
.
Dette tallet representerer andelen aktive molekyler.
Når man beregner hastighetskonstantene ved hjelp av ulike teorier om kjemisk kinetikk, må man være svært forsiktig med dimensjonene. Legg merke til at radiusen til molekylet og gjennomsnittshastigheten er uttrykt i cm for å gi en konstant i cm 3 /(mol. s). Faktoren 100 brukes til å konvertere m/s til cm/s.
Den sanne aktiveringsenergien kan enkelt beregnes i form av andelen aktive molekyler:
J/mol = 166,3 kJ/mol.
Eksempel 9-2. Ved hjelp av den aktiverte kompleksteorien bestemmer du temperaturavhengigheten til hastighetskonstanten til den trimolekylære reaksjonen 2NO + Cl 2 = 2NOCl ved temperaturer nær romtemperatur. Finn forbindelsen mellom erfarne og sanne aktiveringsenergier.
Løsning. I følge den statistiske varianten SO er hastighetskonstanten (formel (9.4)):
.
I summene over tilstandene til det aktiverte komplekset og reagensene vil vi ikke ta hensyn til vibrasjons- og elektroniske frihetsgrader, siden ved lave temperaturer er vibrasjonssummene over tilstander nær enhet, mens de elektroniske summene er konstante.
Temperaturavhengighetene til summene over statene, tatt i betraktning translasjons- og rotasjonsbevegelsene, har formen:
Det aktiverte komplekset (NO) 2 Cl 2 er et ikke-lineært molekyl, derfor er dets rotasjonssum over tilstander proporsjonal med T 3/2 .
Ved å erstatte disse avhengighetene i uttrykket for hastighetskonstanten finner vi:
Vi ser at trimolekylære reaksjoner er preget av en ganske uvanlig avhengighet av hastighetskonstanten av temperaturen. Under visse forhold kan hastighetskonstanten til og med avta med økende temperatur på grunn av den pre-eksponentielle faktoren!
Den eksperimentelle aktiveringsenergien til denne reaksjonen er:
.
Eksempel 9-3. Ved å bruke den statistiske versjonen av den aktiverte kompleksteorien, få et uttrykk for hastighetskonstanten til en monomolekylær reaksjon.
Løsning. For en monomolekylær reaksjon
A AN-produkter
hastighetskonstanten, ifølge (9.4), har formen:
.
Et aktivert kompleks i en monomolekylær reaksjon er et eksitert reaktantmolekyl. Translasjonssummene av reagens A og komplekset AN er de samme (massen er den samme). Hvis vi antar at reaksjonen skjer uten elektronisk eksitasjon, så er de elektroniske summene over tilstander de samme. Hvis vi antar at strukturen til reaktantmolekylet ikke endres særlig mye ved eksitasjon, så er rotasjons- og vibrasjonssummene over tilstandene til reaktanten og komplekset nesten de samme, med ett unntak: det aktiverte komplekset har en vibrasjon mindre enn reaktanten. Følgelig blir vibrasjonen som fører til bindingsspaltning tatt i betraktning i summen over tilstandene til reaktanten og ikke tatt i betraktning i summen over tilstandene til det aktiverte komplekset.
Ved å utføre reduksjonen av de samme summene med stater, finner vi hastighetskonstanten for en monomolekylær reaksjon:
hvor n er frekvensen til svingningen som fører til reaksjonen. lysets hastighet c er multiplikatoren som brukes hvis oscillasjonsfrekvensen er uttrykt i cm -1. Ved lave temperaturer er vibrasjonssummen over tilstandene lik 1:
.
Ved høye temperaturer kan eksponentialen i vibrasjonssummen over tilstander utvides til en serie: exp(- x) ~ 1 - x:
.
Dette tilfellet tilsvarer en situasjon der hver svingning ved høye temperaturer fører til en reaksjon.
Eksempel 9-4. Bestem temperaturavhengigheten til hastighetskonstanten for reaksjonen av molekylært hydrogen med atomært oksygen:
H2+O. HO. +H. (lineært aktivert kompleks)
ved lave og høye temperaturer.
Løsning. I følge den aktiverte kompleksteorien er hastighetskonstanten for denne reaksjonen:
Vi antar at elektronfaktorene ikke er avhengig av temperatur. Alle translasjonssummer over stater er proporsjonale T 3/2 , rotasjonssummer over tilstander for lineære molekyler er proporsjonale med T, vibrasjonssummene over tilstander ved lave temperaturer er lik 1, og ved høye temperaturer er de proporsjonale med temperaturen til en grad lik antall vibrasjonsfrihetsgrader (3 N- 5 = 1 for H-molekyl 2 og 3 N- 6 = 3 for et lineært aktivert kompleks). Tatt i betraktning alt dette, finner vi det ved lave temperaturer
og ved høye temperaturer
Eksempel 9-5. Syre-base-reaksjonen i en bufferløsning foregår etter mekanismen: A - + H + P. Hastighetskonstantens avhengighet av temperaturen er gitt ved uttrykket
k = 2,05. 10 13.e-8681/ T(1. mol -1. s -1).
Finn den eksperimentelle aktiveringsenergien og aktiveringsentropien ved 30 o C.
Løsning. Siden den bimolekylære reaksjonen skjer i løsning, bruker vi uttrykk (9.7) for å beregne de termodynamiske funksjonene. Det er nødvendig å introdusere den eksperimentelle aktiveringsenergien i dette uttrykket. Siden den preeksponensielle faktoren i (9.7) avhenger lineært av T, Det E op = + RT. Erstatter i (9.7) av E ops, vi får:
.
Det følger at den eksperimentelle aktiveringsenergien er lik E op = 8681. R= 72140 J/mol. Aktiveringsentropien kan bli funnet fra den pre-eksponentielle faktoren:
,
hvorav = 1,49 J/(mol. K).
9-1. Diameteren til metylradikalet er 3,8 A. Hva er den maksimale hastighetskonstanten (i l / (mol. s)) for rekombinasjonen av metylradikaler ved 27 o C? (svar)
9-2. Beregn verdien av den steriske faktoren i etylendimeriseringsreaksjonen
2C2H4C4H8
ved 300 K, hvis den eksperimentelle aktiveringsenergien er 146,4 kJ/mol, er den effektive diameteren av etylen 0,49 nm, og den eksperimentelle hastighetskonstanten ved denne temperaturen er 1,08. 10 -14 cm 3 / (mol. s).
9-7. Bestem temperaturavhengigheten til hastighetskonstanten for reaksjonen H . + Br 2 HBr + Br. (ikke-lineært aktivert kompleks) ved lave og høye temperaturer. (Svar)
9-8. For reaksjonen CO + O 2 = CO 2 + O, har hastighetskonstantens avhengighet av temperatur ved lave temperaturer formen:
k( T) ~ T-3/2. exp(- E 0 /RT)
(svar)
9-9. For reaksjonen 2NO = (NO) 2 har hastighetskonstantens avhengighet av temperatur ved lave temperaturer formen:
k( T) ~ T-1exp(- E 0/R T)
Hvilken konfigurasjon - lineær eller ikke-lineær - har det aktiverte komplekset? (Svar)
9-10. Bruk den aktive komplekse teorien, beregne den sanne aktiveringsenergien E 0 for reaksjon
CH3. + C 2 H 6 CH 4 + C 2 H 5.
på T\u003d 300 K hvis den eksperimentelle aktiveringsenergien ved denne temperaturen er 8,3 kcal / mol. (Svar)
9-11. Utled forholdet mellom den eksperimentelle og sanne aktiveringsenergien for reaksjonen
9-12. Bestem aktiveringsenergien til en monomolekylær reaksjon ved 1000 K hvis frekvensen av vibrasjoner langs den brutte bindingen er n = 2,4. 10 13 s -1 , og hastighetskonstanten er k\u003d 510 min -1. (svar)
9-13. Hastighetskonstanten for reaksjonen av første orden av dekomponering av brometan ved 500 o C er 7,3. 10 10 s -1. Estimer aktiveringsentropien til denne reaksjonen hvis aktiveringsenergien er 55 kJ/mol. (svar)
9-14. Dekomponering av di-peroksid tert-butyl i gassfasen er en førsteordens reaksjon hvis hastighetskonstant (i s -1) avhenger av temperaturen som følger:
Ved å bruke teorien om det aktiverte komplekset, beregne entalpien og entropien for aktivering ved en temperatur på 200 o C. (svar)
9-15. Isomeriseringen av diisopropyleter til allylaceton i gassfasen er en førsteordens reaksjon hvis hastighetskonstant (i s -1) avhenger av temperaturen som følger:
Ved å bruke teorien om det aktiverte komplekset, beregne entalpien og entropien for aktivering ved en temperatur på 400 o C. (svar)
9-16. Avhengigheten av hastighetskonstanten for dekomponering av vinyletyleter
C 2 H 5 -O-CH \u003d CH 2 C 2 H 4 + CH 3 CHO
temperatur har formen
k = 2,7. 10 11.e -10200/ T(med -1).
Beregn entropien for aktivering ved 530 o C. (svar)
9-17. I gassfasen omdannes substans A unimolekylært til substans B. Hastighetskonstantene for reaksjonen ved temperaturer på henholdsvis 120 og 140 o C er henholdsvis 1,806. 10 -4 og 9.14. 10-4 s-1. Beregn gjennomsnittlig entropi og aktiveringsvarme i dette temperaturområdet.