«Детская школа искусств» Мошенского муниципального района

Марон 10 класс физика дидактические материалы: Физика, 10 класс, Дидактические материалы, Марон А.Е., Марон Е.А., 2005

Прямолинейное движение - Контрольные работы



Прямолинейное движение - Контрольные работы 

Физика 10 класс - дидактические материалы к учебникам В. А. Касьянова - 2014 год

Вариант 1

I

1. Сколько времени пассажир, сидящий у окна поезда, идущего со скоростью 54 км/ч, будет видеть проходящий мимо него встречный поезд, скорость которого 36 км/ч? Длина поезда 250 м.

2. Автомобиль движется со скорость 72 км/ч. Определите ускорение автомобиля, если через 20 с он остановится.

3. За какое время автомобиль, двигаясь из состояния покоя с ускорением 0,6 м/с2, пройдет 30 м?

II

4. Теплоход проходит расстояние между двумя городами вверх по течению реки за 80 ч, а вниз по течению за 60 ч. Определите время, за которое расстояние между городами проплывет плот.

5. При взлете самолет за 40 с приобретает скорость 300 км/ч. Какова длина взлетной полосы?

6. Определите начальную скорость тела, которое, двигаясь с ускорением 2 м/с

2, за 5 с проходит путь, равный 125 м.

III

7. Эскалатор метро поднимает неподвижно стоящего на нем пассажира за 1 мин. По неподвижному эскалатору пассажир поднимается за 3 мин. Сколько времени будет подниматься идущий пассажир по движущемуся эскалатору?

8. Мяч, скатываясь с наклонной плоскости из состояния покоя, за первую секунду прошел путь 15 см. Определите путь, пройденный мячом за 2 с.

9. Тело движется равномерно со скоростью 3 м/с в течение 20 с, затем в течение 15 с движется с ускорением 0,2 м/с2 и останавливается. Найдите путь, пройденный телом за все время движения.

Вариант 2

I

1. Одновременно из пунктов А и В, расстояние между которыми равно 250 км, навстречу друг другу выехали два автомобиля. Определите, через какое время встретятся автомобили, если их скорости соответственно равны 60 км/ч и 40 км/ч.

2. Троллейбус трогается с места с ускорением 1,2 м/с2

. Какую скорость приобретает троллейбус за 10 с?

3. Рассчитайте ускорение поезда, движущегося со скоростью 18 км/ч, если он, начав торможение, останавливается в течение 10 с.

II

4. Катер переправляется через реку. Скорость течения равна 3 м/с, скорость катера в стоячей воде — 6 м/с. Определите угол между векторами скорости катера относительно воды и скорости течения, если катер переплывает реку по кратчайшему пути.

5. Автомобиль, движущийся со скоростью 36 км/ч, начинает тормозить и останавливается через 2 с. Каков тормозной путь автомобиля?

6. Чему равно ускорение пули, которая, пробив стену толщиной 35 см, уменьшила свою скорость с 800 до 400 м/с?

ІІІ

7. Первую треть пути велосипедист ехал со скоростью 15 км/ч. Средняя скорость велосипедиста на всем пути равна 20 км/ч. С какой скоростью он ехал оставшуюся часть пути?

8. Двигаясь из состояния покоя, автомобиль за первые 5 с проходит 25 м. Рассчитайте путь, пройденный автомобилем за десятую секунду после начала движения.

9. При остановке автобус за последнюю секунду проехал половину тормозного пути. Каково полное время торможения автобуса?

Вариант 3

I

1. Пассажир поезда, идущего со скоростью 15 м/с, видит в окне встречный поезд длиной 150 м в течение 6 с. Какова скорость встречного поезда?

2. Автомобиль при разгоне за 10 с приобретает скорость 54 км/ч. Каково при этом ускорение автомобиля?

3. Определите время, за которое ракета приобретает первую космическую скорость 7,9 км/с, если она движется с ускорением 50 м/с2.

II

4. За 1,5 ч моторная лодка проходит против течения расстояние 18 км. За какое время она пройдет обратный путь, если скорость течения равна 3 км/ч?

5. С каким ускорением двигался поезд до остановки, если в начале торможения он имел скорость 36 км/ч, а его тормозной путь равен 100 м?

6. Пройдя от станции расстояние 1,5 км, поезд развил скорость 54 км/ч. Каково время разгона поезда?

III

7. Катер, плывущий вниз по реке, догоняет спасательный круг. Через 30 мин после этого катер поворачивает назад и снова встречает круг на расстоянии 5 км от места первой встречи. Найдите скорость течения реки.

8. Начав движение из состояния покоя с ускорением 6 м/с2, тело достигло скорости 36 м/с и, продолжая движение, остановилось через 5 с. Какой путь прошло тело за все время движения?

9. Найдите время, необходимое мотоциклисту для полной остановки, если за 3 с он проехал половину тормозного пути.

Вариант 4

I

1. Из двух городов, расстояние между которыми равно 120 км, одновременно навстречу друг другу выехали два автобуса, скорости которых постоянны и равны соответственно 20 км/ч и 60 км/ч. Через какое время встретятся автобусы?

2. Определите время, за которое трамвай развивает скорость 36 км/ч, трогаясь с места с ускорением 0,2 м/с2.

3. Велосипедист, движущийся со скоростью 3 м/с, начинает спускаться с горы с ускорением 0,8 м/с2. Найдите длину горы, если спуск занял 6 с.

II

4. Моторная лодка проходит расстояние между двумя пунктами по течению реки за 3 ч, а плот — за 12 ч. Сколько времени моторная лодка затратит на обратный путь?

5. Определите время, за которое троллейбус, двигаясь из состояния покоя, на пути 500 м приобрел скорость 54 км/ч.

6. Двигаясь от остановки, тело достигло скорости 50 м/с, пройдя путь 50 м. Чему равно ускорение, с которым двигалось тело?

III

7. Скорость поезда на подъеме равна 30 км/ч, а на спуске — 90 км/ч. Определите среднюю скорость на всем участке пути, если спуск в 2 раза длиннее подъема.

8. За последнюю (пятую) секунду равнозамедленного движения тело проходит 5 м и останавливается. Чему равен путь, пройденный телом за третью секунду?

9. Расстояние 1,8 км между двумя станциями метро поезд проходит со средней скоростью 54 км/ч. На участке разгона он движется равноускоренно в течение 40 с, затем едет равномерно, после чего равнозамедленно в течение 20 с до полной остановки. Определите наибольшую скорость поезда.


ПредыдущаяСодержаниеСледующая


Библиотека образовательных материалов для студентов, учителей, учеников и их родителей.

Все материалы доступны по лицензии Creative Commons — «Attribution-NonCommercial»

Наш сайт не претендует на авторство размещенных материалов. Мы только конвертируем в удобный формат материалы из сети Интернет, которые находятся в открытом доступе и присланные нашими посетителями.

Если вы являетесь обладателем авторского права на любой размещенный у нас материал и намерены удалить его или получить ссылки на место коммерческого размещения материалов, обратитесь для согласования к администратору сайта.

Разрешается копировать материалы с обязательной гипертекстовой ссылкой на сайт, будьте благодарными мы затратили много усилий чтобы привести информацию в удобный вид.

© 2014-2021 Все права на дизайн сайта принадлежат С.Є.А.

САМОСТОЯТЕЛЬНЫЕ РАБОТЫ - Ответы

СР-1

В-1. 1. 48 км/ч. 2. 1 ч 20 мин.

В-2. 1. 13 м/с. 2. 1 ч.

В-3. 1. 50 км/ч. 2. 200 м.

В-4. 1. 61,5 км/ч. 2.1 ч.

В-5. 1. 42 км/ч. 2. 2 мин.

CP-2

В-1. 1. 0,5 м/с2. 2. 5 м/с2; 750 м.

В-2. 1. 108 м. 2. 12 м/с.

В-3. 1. 6 м. 2. 1,25 м/с2; 10 м.

В-4. 1. 0,1 м/с2; 16 м/с. 2. 75 с.

В-5. 1. 50 м. 2. 0,4 м/с2.

СР-3

В-1. 1. 180 м; 60 м/с. 2. 20 м.

В-2. 1. 100 м/с. 2. 20 м; 24 м.

В-3. 1. 125 м. 2. 1 с.

В-4. 1. 20 м. 2. 200 м/с.

В-5. 1. 35 м. 2. 4,9 м.

СР-4

В-1. 1. 1 м/с2. 2. 1 : 20.

В-2. 1. 1 м/с2. 2. 329 м/с.

В-3. 1. 3,14 м/с2. 2. 7,6 км/с.

В-4. 1. 3,14 с. 2. 464 м/с.

В-5. 1. 3,14 м/с. 2. 27,1 ∙ 10-4 м/с2.

СР-5

В-1. 1. 0,5 Н. 2. 1 м/с2; на юго-запад.

В-2. 1. 0,4 м/с2. 2. На восток; 25 Н.

В-3. 1. 0,8 м/с2. 2. 2,5 кг.

В-4. 1. 0,25 кг. 2. 2,5 м/с2.

В-5. 1. 150 Н. 2. 3000 кг.

СР-6

В-1. 1. 500 Н/м. 2. 1200 Н.

В-2. 1. 10 мм. 2.0,01.

В-3. 1. 22 см. 2. 90,4 мин.

В-4. 1. В точке, отстоящей на 6 земных радиусов от центра Луны. 2. 6 см.

В-5. 1. 13,3 Н/м. 2. 3,8 м/с2.

СР-7

В-1. 1. 2,4 кН. 2. 34,6 м/с.

В-2. 1. 700 Н. 2. 10 Н.

В-3. 1. 50 м. 2. 20 Н.

В-4. 1. 30 Н. 2. 985 Н.

В-5. 1. 5 м/с2. 2. 186 Н.

СР-8

В-1. 1. 6 кг ∙ м/с. 2. 0,1 м/с.

В-2. 1. 4 кг ∙ м/с. 2. 0,375 м/с.

В-3. 1.0,3 кг ∙ м/с. 2.250 м/с, в направлении движения снаряда.

В-4. 1. -5 кг ∙ м/с. 2. 4 м/с.

В-5. 1. = 2,8 кг ∙ м/с. 2. 300 м/с; меньшая часть снаряда полетела в сторону, противоположную первоначальному направлению.

CP-9

В-1. 1. 10 кДж. 2. 10 кВт.

В-2. 1. 50 кДж. 2. 143 МВт.

В-3. 1. 39 Дж. 2. 30 м.

В-4. 1. 100 кДж. 2. 2,25 кВт.

В-5. 1. 1,8 ∙ 108 Дж. 2. 2,5 кВт.

СР-10

В-1. 1. 30 кДж. 2. 60 Дж; 90 Дж.

В-2. 1. 4,5 Дж. 2. 6,3 м/с.

В-3. 1. 3,6 кДж. 2. 10 м/с.

В-4. 1. 90 Дж. 2. -6,6 ∙ 105 Дж.

В-5. 1. 0,5 м. 2. 8,7 м/с.

CP-11

В-1. 1. 10 м/с. 2. 2 м/с.

В-2. 1. 2,6 м/с. 2. v = 3mv0/2M.

В-3. 1. 3,6 м/с. 2. 3/5.

В-4. 1. 20 кг. 2. 1,2 м/с; 5,2 м/с.

В-5. 1. 6 м/с. 2. 1 м/с.

CP-12

В-1. 1. 5355 с. 2. 437 км/с.

В-2. 1. 7458 с. 2. 7,4 км/с.

В-3. 1. 7,8 км/с. 2. 4 ч.

В-4. 1. 8 км/с. 2. 32 000 км.

В-5. 1. 6400 км. 2.0,7.

CP-13

В-1. 1.6,4 кг. 2. 0,12 Дж.

В-2. 1. 2 Н/м. 2. 0,31 Дж.

В-3. 1. 1 с. 2. 1 см.

В-4. 1. 314 мс. 2. 3,75 м/с.

В-5. 1. 4 кг. 2. 9 см.

СР-14

В-1. 1. 3,57 года. 2. 0,96с.

В-2. 1. 0,63с. 2. 2,6 ∙ 108 м/с.

В-3. 1. В 7,1 раза. 2. 0,9.

В-4. 1. 47,5 лет. 2. 0,976с.

В-5. 1. 71 год. 2. На 4,3 ∙ 106 т.

СР-15

В-1. 1. 0,0407 а. е. м. 2. 27,4 МэВ.

В-2. 1. 0,1089 а. е. м. 2. 62,4 МэВ.

В-3. 1. 0,06 а. е. м. 2. 1,77 МэВ.

В-4. 1. 0,1331 а. е. м. 2. 1742,6 МэВ.

В-5. 1. 0,096 а. е. м. 2. 7,17 МэВ.

СР-16

В-1. 1. 490 м/с. 2. 0,6 м3.

В-2. 1. 5 ∙ 105 Па. 2. 320 К.

В-3. 1. 432 м/с. 2. 7,2 ∙ 1025.

В-4. 1. 1,41 ∙ 105 К. 2. 2,3 ∙ 1025 м~3.

В-5. 1. ≈ 1000 К. 2. 700 м/с.

CP-17

В-1. 1. 1662 Па. 2. 801.

В-2. 1. 10 кПа. 2. 12,45 м

3.

В-3. 1. 1,1 кг/м3. 2. 546 К.

В-4. 1. 900 К. 2. 57,76 г.

В-5. 1. 0,49 ∙ 105 Па. 2. 546 К.

СР-18

В-1. 1. 37,4 кДж. 2. 8,31 кДж.

В-2. 1. Гелия больше в 10 раз. 2. 24,93 кДж.

В-3. 1. 2,07 кДж. 2. 1,5 л.

В-4. 1. 2,4 ∙ 1025 м-_3. 2. 27 л.

В-5. 1. 1,9 ∙ 105 Дж. 2. 0,645 МДж.

СР-19

В-1. 1. 3,3 МДж; 6,1 МДж. 2. Уменьшилась на 400 °С.

В-2. 1. Увеличилась на 200 Дж. 2. 831 Дж; 1246 Дж; 2077 Дж.

В-3. 1. 1108 кДж; 2770 кДж. 2. 51 Дж.

В-4. 1. 249 Дж. 2. На 8,3 Дж.

В-5. 1. 7,5 кДж. 2. 0,6.

СР-20

В-1. 1. 25%. 2. 500 Дж.

В-2. 1. 375 К. 2. 75%.

В-3. 1. 25%. 2. 1000 Дж.

В-4. 1. 80 К. 2. 80%.

В-5. 1. В 2 раза. 2. 20%.

СР-21

В-1. 1. 527,5 кДж. 2. 70%.

В-2. 1. 5,76 МДж. 2. 52%.

В-3. 1. 2,72 МДж. 2. Роса не выпадет.

В-4. 1. 54,8 °С. 2. 35%.

В-5. 1. 17,14 кДж. 2. Роса выпадет.

СР-22

В-1. 1. 33 ∙ 10-6 Дж. 2. 0,47 мм.

В-2. 1. 48 ∙ 10-6 Дж. 2. 80 мН/м.

В-3. 1. 31 мН/м. 2. 29,2 мм.

В-4. 1. 1,24 мм. 2. 2,2 см.

В-5. 1. 3,6 мДж. 2. 29 мм.

СР-23

В-1. 1. 32,5 °С. 2. 37 мм.

В-2. 1. 112 г. 2. 50 кН.

В-3. 1. 5,2 ∙ 106 Дж. 2. 50 м.

В-4. 1. 18,6 МДж. 2. 5 мм.

В-5. 1. 61,8 г. 2.4.

CP-24

В-1. 1. 1400 м/с. 2. 500 Гц.

В-2. 1. 350 м/с. 2. 1,25 м.

В-3. 1. 0,33 Гц. 2. 20 с.

В-4. 1. 100 м. 2. 8 м.

В-5. 1. 2,4 м/с. 2. 3 км.

СР-25

В-1. 1. 3. 2. 4 : 1.

В-2. 1. Увеличить в 4 раза. 2. Уменьшилась в 1,25 раза.

В-3. 1. 10-7 Кл; -4 ∙ 10-7 Кл. 2. В 10 см правее заряда -10 нКл.

В-4. 1. 1,44 ∙ 10-3 Н. 2. -9,6 ∙ 10-7 Кл.

В-5. 1. Увеличилась в 1,8 раза. 2. На расстоянии 4 см от первого заряда, на прямой, соединяющей эти заряды.

СР-26

В-1. 1. 9000 Н/Кл. 2. 576 кН/Кл.

В-2. 1. 2 см. 2. 5 ∙ 104 Н/Кл.

В-3. 1. 900 Н/Кл. 2. 432 кН/Кл.

В-4. 1. На прямой, соединяющей заряды, на расстоянии 1/3а от меньшего заряда и на расстоянии 2/3а от большего заряда. 2. 7,5 ∙ 104 Н/Кл.

В-5. 1. На прямой, соединяющей заряды, на расстоянии а от меньшего заряда и на расстоянии 2а от большего заряда. 2. 1,4 ∙ 107 Н/Кл.

СР-27

В-1. 1. -1,1 ∙ 10-5 Дж. 2. 1,9 ∙ 107 м/с.

В-2. 1. 0,18 Дж. 2. 0,3 м/с.

В-3. 1. 1,26 ∙ 10-6 Дж. 2. 10 м.

В-4. 1. 0,02 Дж. 2. -22,5 В.

В-5. 1. 3 ∙ 10-6 Кл. 2. 5930 км/с.

СР-28

В-1. 1. 1,29 м. 2. 10 В.

В-2. 1. Увеличить в 9 раз. 2. 1800 Н/Кл.

В-3. 1. 20 см. 2. 25 В.

В-4. 1. Уменьшить в 1,45 раза. 2. 900 Н/Кл.

В-5. 1. 1527 кг/м3. 2. - 65 В.

СР-29

В-1. 1. 0,0053 мм. 2. 220 мкДж.

В-2. 1. 1,76 ∙ 10-11 Ф; увеличится в 56,2 раза. 2. 0,72 ∙ 10-5 Дж.

В-3. 1. 1000 В. 2.0,12 Дж.

В-4. 1. 1,6 ∙ 10-6 Кл. 2. 2,5 ∙ 10-8 Ф; 2,8 ∙ 10-3 Дж.

В-5. 1. 3,2 мм. 2. 2,2 ∙ 104 В.

ГДЗ Физика дидактические материалы 10 класс Марон А.Е., Марон Е.А. Базовый и углубленный уровень

    • 1 класс
      • Математика
      • Английский язык
      • Русский язык
      • Информатика
      • Музыка
      • Литература
      • Окружающий мир
      • Человек и мир
      • Технология
    • 2 класс
      • Математика
      • Английский язык
      • Русский язык
      • Немецкий язык
      • Белорусский язык
      • Французский язык
      • Информатика
      • Музыка
      • Литература
      • Окружающий мир
      • Человек и мир
      • Технология
      • Испанский язык
    • 3 класс
      • Математика
      • Английский язык
      • Русский язык

Гдз дидактические материалы по Физике за 10 класс, авторы Марон А.Е., Марон Е.А.

megabotan.org
  • Все классы
  • 5
  • 6
  • 7
  • 8
  • 9
  • 10
  • 11
  • Все предметы
  • Математика
  • Английский язык
  • Русский язык
  • Алгебра
  • Геометрия
  • Физика
  • Химия
  • Немецкий язык
  • Белорусский язык
  • Французский язык
  • Биология
  • История
  • Информатика
  • ОБЖ
  • География
  • Литература
  • Обществознание
  • Мед. подготовка
  • Испанский язык
  • Кубановедение
  • Казахский язык

ГДЗ по Физике для 10 класса Марон А.Е. дидактические материалы от Путина 2018

ГДЗ от Путина
    • 1 класс
      • Математика
      • Английский язык
      • Русский язык
      • Информатика
      • Музыка
      • Литература
      • Окружающий мир
      • Человек и мир

ГДЗ ЛОЛ за 10 класс по Физике Марон А.Е., Марон Е.А. дидактические материалы ФГОС

  • ГДЗ
  • 1 КЛАСС
    • Английский язык
    • Русский язык
    • Математика
    • Окружающий мир
    • Литература
    • Информатика
    • Музыка
    • Человек и мир
    • Технология
  • 2 КЛАСС
    • Английский язык
    • Русский язык
    • Немецкий язык
    • Математика
    • Окружающий мир

Заметки по физике класса 10 Скачать PDF

Важность заметок и концепций по физике класса 10

Создание заметок по физике класса 10 поможет вам интерпретировать все, что вы читаете, своими словами, чтобы вы поняли концепции класса 10 лучше. Были времена, когда ученики 10-го класса читали всю страницу безучастно, даже не понимая ни единого слова, но если вы сделаете заметок для стандартных 10 экзаменов , тогда ваш мозг попытается выжать смысл из каждого написанного вами предложения, что очень много. полезно для студентов.В заметках о редакции всегда фиксируется вся информация, которую вы узнали. Эти заметки во время экзамена будут действовать как готовые рекомендации для рассмотрения. Этот метод не только помогает сэкономить энергию и время учащихся во время экзамена 10 класса, но также помогает им вспомнить все, что они изучали, за меньшее время. Заметки о пересмотре для класса 10 также помогли студентам запомнить то, что они изучали, потому что они могли прочитать каждое предложение строка за строкой и подготовить заметки.

Преимущества Заметки по физике 10 класса

a) Поможет вам своевременно пересмотреть все важные концепции перед школьными экзаменами 10 класса

b) Краткие заметки по каждой главе, данной в последней версии 10 класса книги по физике помогут выучить и повторить все основные концепции прямо у дверей экзаменационного зала.

c) Примечания, предоставленные Studiestoday.com, были подготовлены специально для студентов, сдающих экзамен 2021 класса 10, чтобы они могли получить лучший результат на предстоящем экзамене 10 класса.

d) Вы почувствуете себя комфортно, потому что пересмотрели все важные темы Physics , и вам не нужно будет носить с собой всю книгу на экзамене

e) Загрузите все заметки в формате PDF для Class 10 Physics и будьте уверены, что вы охватили все

Приведенные выше заметки помогут вам преуспеть на экзаменах .Вы всегда должны пересматривать концепции и заметки по физике 10-го класса перед экзаменами, это поможет вам подвести итоги всех важных тем, и вы сможете получить более высокие оценки. Вы также можете щелкнуть ниже, чтобы загрузить решенные последние образцы работ, контрольные работы за прошлый год (за последние 10 лет) в формате pdf для печати, имитирующие онлайн-тесты, последние книги класса 10, основанные на учебной программе и руководящих принципах, выпущенных CBSE NCERT KVS. Учебный материал подготовлен опытными преподавателями ведущих школ и институтов Индии и доступен для бесплатного скачивания в формате pdf.

Термодинамика | Физика для идиотов

Есть 4 закона термодинамики, и они являются одними из самых важных законов во всей физике. Законы следующие

  • Нулевой закон термодинамики - Если две термодинамические системы каждая находится в тепловом равновесии с третьей, то они находятся в тепловом равновесии друг с другом.
  • Первый закон термодинамики - Энергия не может быть создана или уничтожена. Он может менять только формы. В любом процессе общая энергия Вселенной остается неизменной.Для термодинамического цикла чистое тепло, подаваемое в систему, равно чистой работе, выполненной системой.
  • Второй закон термодинамики - энтропия изолированной системы, не находящейся в равновесии, будет иметь тенденцию увеличиваться со временем, приближаясь к максимальному значению в состоянии равновесия.
  • Третий закон термодинамики - Когда температура приближается к абсолютному нулю, энтропия системы приближается к постоянному минимуму.

Прежде чем я рассмотрю эти законы более подробно, будет проще, если я сначала представлю энтропию.

Энтропия - очень важная вещь в области термодинамики. Это основная идея второго и третьего законов, которая проявляется повсюду. По сути, энтропия - это мера беспорядка и случайности в системе. Вот 2 примера

  • Допустим, у вас есть контейнер с молекулами газа. Если все молекулы находятся в одном углу, это будет состояние с низкой энтропией (высокоорганизованное). По мере того, как частица перемещается и заполняет остальную часть контейнера, энтропия (беспорядок) увеличивается.
  • Если у вас есть мяч, летящий по воздуху, то он начнет с организованной энергией, то есть кинетической энергией движения. Однако, когда он движется по воздуху, часть кинетической энергии распределяется между частицами воздуха, поэтому общая энтропия системы увеличилась (однако общая энергия сохраняется благодаря первому закону)

Чтобы получить более подробную картину энтропии, нам нужно взглянуть на концепцию фазового пространства. Некоторые из концепций этого могут быть немного запутанными, но потерпите меня, если вы разберетесь, все не так уж и плохо.

Фазовое пространство похоже на график, но точка на этом графике представляет все состояние системы. Приведем пример. Представьте, что у меня есть ящик с 4 частицами газа внутри. Каждая точка в фазовом пространстве этой системы сообщает вам, где находятся все 4 шара в коробке.

В нашем примере нас интересуют только положения 4 частиц, поэтому каждая точка в фазовом пространстве должна содержать координаты x, y и z для каждой частицы, чтобы наше фазовое пространство было 3N-мерным, где N - число частиц в системе.Таким образом, в нашем случае фазовое пространство 12-мерное, чтобы каждая точка могла описывать расположение 4 тел.

На всех диаграммах я буду изображать фазовое пространство как 2D, чтобы было легче передать то, что оно на самом деле представляет. Для наших целей нам не нужно учитывать размеры.

Если мы представим, что каждая из частиц имеет разный цвет, мы сможем легче отслеживать их положение. Если мы представим случай, когда все частицы расположены в одном углу контейнера, мы получим ситуацию

С точки зрения системы существует множество других комбинаций из 4 частиц, которые будут иметь такую ​​же организацию, как и состояние выше

и так далее.Каждая из этих настроек будет соответствовать разному положению в фазовом пространстве, поскольку все они представляют собой разные схемы системы из 4-х частиц. Если мы добавим их в фазовое пространство вместе с оригиналом, мы получим что-то вроде

.

Эти 5 компоновок из 4 частиц вместе с 11 другими комбинациями составляют набор состояний, которые (кроме цветов) неразличимы. Таким образом, в фазовом пространстве мы могли бы поместить рамку вокруг 16 состояний, которая определяет все состояния внутри него как макроскопически неразличимые.

Общее фазовое пространство системы будет иметь множество областей разной формы и размеров и может выглядеть следующим образом:

Но как все это абстрактное представление связано с энтропией? Энтропия, указанная в уравнениях как символ, определяется как

.

Где - постоянная Больцмана (), а - объем прямоугольника в фазовом пространстве. Все точки в области фазового пространства имеют одинаковую энтропию, и значение энтропии связано с логарифмом объема (первоначально Больцман никогда не вставлял константу в формулу, поскольку его не интересовали единицы измерения.Буква k была введена Планком).

Энтропию также можно определить как изменение при передаче энергии при постоянной температуре

Где - изменение энтропии, - энергия или тепло, а T - постоянная температура.

Нулевой закон назван так, потому что он появился после остальных 3. Законы 1, 2 и 3 существовали некоторое время, прежде чем важность этого закона была полностью осознана. Оказалось, что этот закон был настолько важен и фундаментален, что он должен был пойти раньше остальных трех, и вместо того, чтобы переименовать уже известные три закона, они назвали новый закон Нулевым и поместили его в начале списка.

Но что это на самом деле означает? В законе указано

«Если две термодинамические системы каждая находится в тепловом равновесии с третьей, то они находятся в тепловом равновесии друг с другом».

В принципе, если A = B и C = B, то A = C. Это может показаться настолько очевидным, что об этом не нужно говорить, но без этого закона мы не смогли бы определить температуру и не смогли бы построить термометры.

Первый закон термодинамики в основном утверждает, что энергия сохраняется; его нельзя ни создать, ни уничтожить, просто поменять с одного на другое,

«Общее количество энергии в изолированной системе сохраняется.”

Энергия в системе может быть преобразована в тепло, работу или другие вещи, но у вас всегда будет та же сумма, с которой вы начали.

В качестве аналогии подумайте об энергии как о неразрушимых блоках. Если у вас есть 30 блоков, то, что бы вы ни делали с блоками или с ними, у вас всегда будет 30 из них в конце. Вы не можете уничтожить их, только перемещайте их или разделяйте, но их всегда будет 30. Иногда вы можете потерять один или несколько, но их все равно нужно учитывать, потому что энергия сохраняется.

Фундаментальное термодинамическое соотношение

Из второго закона мы можем записать, что изменение внутренней энергии, системы, равно теплу, подводимому к системе, минус любая работа, выполняемая системой,,

(1)

Из определения энтропии, приведенного выше, мы можем заменить, и мы также можем сделать замену, дав нам

(2)

Теперь, если у нас есть система различных частиц, мы можем получить протекающие химические реакции, поэтому нам нужно добавить еще один член, чтобы учесть это.

(3)

Это, возможно, самый известный (по крайней мере, среди ученых) и важный закон всей науки.Говорится;

«Энтропия Вселенной стремится к максимуму».

Другими словами, энтропия либо остается прежней, либо увеличивается, энтропия вселенной никогда не может снизиться.

Проблема в том, что этот грех не всегда так. Если вы возьмете наш пример с 4 атомами в коробке, то все они, находящиеся в одном углу, представляют собой высокоупорядоченную систему и, следовательно, будут иметь низкую энтропию, а затем со временем они будут двигаться, становясь более неупорядоченными и увеличивая энтропию.Но ничто не мешает им беспорядочно возвращаться в угол. Это невероятно маловероятно, но вполне возможно.

Если вы посмотрите на проблему с точки зрения фазового пространства, вы увидите, что со временем более вероятно, что вы переместитесь в более крупный блок, что означает более высокую энтропию, но на самом деле нет никаких препятствий, мешающих вам вернуться в меньший блок.

Третий закон обеспечивает абсолютную точку отсчета для измерения энтропии, говоря, что

«Когда температура системы приближается к абсолютному нулю (−273.15 ° C, 0 K), то значение энтропии приближается к минимуму ».

Значение энтропии обычно равно 0 при 0K, однако в некоторых случаях в системе все еще остается небольшое количество остаточной энтропии.

Когда вы нагреваете что-либо, в зависимости от того, из чего оно сделано, для нагрева требуется разное количество времени. Если предположить, что мощность, количество энергии, передаваемой за единицу времени, остается постоянной, это должно означать, что некоторым материалам требуется больше энергии для повышения их температуры на 1 К (1 К фактически то же самое, что 1 ° C, они просто начинаются в другом месте. .Для получения дополнительной информации щелкните здесь), чем другие. Если задуматься, в этом есть смысл. Деревянная ложка нагревается намного дольше, чем металлическая. Мы говорим, что металл является хорошим проводником тепла, а дерево - плохим проводником тепла. Энергия, необходимая для подъема 1 кг вещества на 1 К, называется удельной теплоемкостью. Формула, которую мы используем, чтобы найти, сколько энергии требуется, чтобы поднять 1 кг вещества на 1K:

где = энергия, = масса, = удельная теплоемкость и = изменение температуры.

1а. Лора готовит завтрак перед работой в воскресенье утром (пожалуйста, отправьте сообщения с сочувствием, что мне пришлось работать в воскресенье здесь). Она больше не хочет мыть посуду, которая абсолютно необходима, поэтому решает помешать спагетти, которые готовит, вилкой, вместо того чтобы мыть деревянной ложкой. Она оставляет вилку на сковороде, намазывает тост маргарином и натирает сыр. Плита выдает вилке 1000 Дж энергии за то время, пока она ее не трогает.Каким будет повышение температуры вилки, если предположить, что половина выделяемой энергии будет потеряна для окружающей среды, а начальная температура вилки составляла 20 ° C, а масса вилки 50 г и изготовлена ​​из материала со специфическим тепловая мощность 460 Джкг-1К-1

Хотя я почти уверен, что где-то читал, что попытка проработать энергетические изменения в вилках первым делом утром была симптомом безумия, я время от времени делаю это. Для этого вопроса нам понадобится уравнение Q = mcΔT. Это уравнение, которое вам, вероятно, понадобится, так что стоит попытаться запомнить его.Это также возникает в химии. Прежде всего, нам нужно изменить уравнение, чтобы сделать ΔT объектом. После перестановки этого вопроса вы должны получить ΔT = Q / (mc). Подставляя данные нам значения в вопрос, вы получаете:

ΔT = 1000 / (50 x 10-3 x 460)
ΔT = 43K
Итак, поскольку начальная температура вилки составляла 20 ° C, конечная температура вилки будет 63 ° C.

  • Внутренняя энергия:
  • Бесплатная энергия Гельмгольца:
  • Энтальпия:
  • Свободная энергия Гиббса:

Отношения Максвелла

(4)

(5)

(6)

(7)

Новая концепция может сделать более экологически чистые батареи возможными - ScienceDaily

Новая концепция алюминиевой батареи имеет вдвое большую плотность энергии, чем предыдущие версии, изготовлена ​​из большого количества материалов и может привести к снижению производственных затрат и снижению воздействия на окружающую среду.У идеи есть потенциал для крупномасштабных приложений, включая хранение солнечной и ветровой энергии. За этой идеей стоят исследователи из Технологического университета Чалмерса, Швеция, и Национального института химии, Словения.

Использование технологии алюминиевых батарей может дать несколько преимуществ, включая высокую теоретическую плотность энергии и тот факт, что уже существует устоявшаяся промышленность по их производству и переработке. По сравнению с сегодняшними литий-ионными батареями новая концепция исследователей может привести к заметно более низким производственным затратам.

«Материальные затраты и воздействие на окружающую среду, которые мы предполагаем от нашей новой концепции, намного ниже, чем то, что мы видим сегодня, что делает их пригодными для крупномасштабного использования, например, для парков солнечных батарей или хранения энергии ветра», - говорит Патрик. Йоханссон, профессор кафедры физики Чалмерса.

«Кроме того, наша новая концепция батарей имеет вдвое большую плотность энергии по сравнению с алюминиевыми батареями, которые сегодня являются« самыми современными »».

В предыдущих конструкциях алюминиевых батарей в качестве анода (отрицательного электрода) использовался алюминий, а в качестве катода (положительный электрод) - графит.Но графит обеспечивает слишком низкое энергосодержание для создания аккумуляторных элементов с достаточной производительностью, чтобы быть полезными.

Но в новой концепции, представленной Патриком Йоханссоном и Чалмерсом, вместе с исследовательской группой в Любляне под руководством Роберта Доминко, графит был заменен органическим наноструктурированным катодом, изготовленным из молекулы антрахинона на основе углерода.

Антрахиноновый катод был широко разработан Яном Битенцем, ранее приглашенным исследователем в Chalmers из группы Национального института химии в Словении.

Преимущество этой органической молекулы в материале катода заключается в том, что она позволяет накапливать положительные носители заряда из электролита, раствора, в котором ионы перемещаются между электродами, что делает возможным более высокую плотность энергии в батарее.

«Поскольку новый катодный материал позволяет использовать более подходящий носитель заряда, аккумуляторы могут лучше использовать потенциал алюминия. Сейчас мы продолжаем работу в поисках еще лучшего электролита.Текущая версия содержит хлор - мы хотим от него избавиться », - говорит исследователь Chalmers Никлас Линдал, изучающий внутренние механизмы, управляющие хранением энергии.

На данный момент нет доступных в продаже алюминиевых батарей, и даже в исследовательском мире они относительно новые. Вопрос в том, смогут ли алюминиевые батареи со временем заменить литий-ионные.

«Конечно, мы надеемся, что они смогут. Но, прежде всего, они могут дополнять друг друга, обеспечивая использование литий-ионных батарей только в случае крайней необходимости.Пока плотность энергии алюминиевых батарей вдвое меньше, чем у литий-ионных батарей, но наша долгосрочная цель - добиться такой же плотности энергии. Еще предстоит работа с электролитом и разработка более совершенных механизмов зарядки, но алюминий в принципе является значительно лучшим носителем заряда, чем литий, поскольку он многовалентен, а это означает, что каждый ион «компенсирует» несколько электронов. Кроме того, батареи могут быть значительно менее вредными для окружающей среды », - говорит Патрик Йоханссон.

История Источник:

Материалы предоставлены Технологическим университетом Чалмерса . Оригинал написан Джошуа Уорт и Миа Халлерод Палмгрен. Примечание. Содержимое можно редактировать по стилю и длине.

Физика и механика материалов

Международный научный журнал « Физика и механика материалов » издается Санкт-Петербургским политехническим университетом Петра Великого в сотрудничестве с Институтом проблем машиноведения Российской академии наук как в бумажной, так и в электронной версиях.

Языки публикации:
- английский
- Русский
с добавленными англоязычными названиями статей, информацией об авторах, аннотациями, ключевыми словами, списками литературы.

Индексация журнала :

  • Scopus и Web of Science
  • Российский индекс научного цитирования (РИНЦ) eLibrary.ru
  • Список российских рецензируемых научных журналов, в которых должны публиковаться основные научные результаты докторских диссертаций (Список Государственной комиссии по ученым степеням и званиям)

Целевая аудитория - русскоязычные и англоязычные читатели. Читатели из разных стран смогли:
- найти статью по ее английским элементам;
- прочитать текст статьи на родном языке, используя машинный перевод.

Рецензирование является одинарным слепым, проводится сторонними рецензентами из группы специалистов в области рецензирования материалов. Редакционная коллегия может отклонить статьи, представленные с крайними нарушениями правил журнала, или статьи, не соответствующие тематике журнала, или статьи, не соответствующие возможностям журнала по рецензированию.

Журналы не взимают плату с авторов за подготовку, рецензирование, публикацию и размещение статей в открытом доступе.

Тематические области, освещаемые в журнале:

  • Механика композитных и наноструктурированных материалов.
  • Физика прочности и пластичности композиционных и наноструктурированных материалов.
  • Механика процессов деформирования и разрушения обычных материалов (твердых тел).
  • Физика прочности и пластичности обычных материалов (твердых тел).
  • Физика и механика дефектов в композитных, наноструктурных и обычных материалах.
  • Механика и физика материалов в связанных полях.

Все статьи имеют золотой статус открытого доступа. статей под лицензией Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License (CC BY-NC 4.0) .

Цифровое сохранение статей предоставляет:

  • сайт журнала,
  • Научная электронная библиотека.Россия
  • Электронная библиотека Санкт-Петербургского политехнического университета Петра Великого, Российская Федерация.

Журнал зарегистрирован в Федеральной службе по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций (свидетельство ЭЛ № 77 - 69287 от 06.04.2017). Журнал выходит 7 номеров в год.

Издательство: Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого, Санкт-Петербург, Российская Федерация.

Главные редакторы:

  • Андрей Рудской ,
    Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого,
    Санкт-Петербург, Россия
  • Дмитрий Индейцев,
    Институт проблем машиноведения РАН,
    Санкт-Петербург, Россия

Основатель и почетный редактор:

  • Илья Овидько (1961-2017),
    Институт проблем машиноведения РАН,
    Санкт-ПетербургСанкт-Петербург, Россия

Младшие редакторы:

  • Немов Александра,
    Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого,
    Санкт-Петербург, Россия
  • Колесникова Анна,
    Институт проблем машиноведения РАН,
    Санкт-Петербург, Россия
.

Добавить комментарий

©2021 «Детская школа искусств» Мошенского муниципального района