Strukturalne: Zależą od struktury atomowej ciała stałego, posiadają właściwości dyfrakcyjne, optyczne, magnetyczne, Niestrukturalne



Pobieranie 50.46 Kb.
Data09.05.2016
Rozmiar50.46 Kb.

  1. Co to są właściwości strukturalne i niestrukturalne ciał stałych? Podaj przykłady.

Strukturalne:

Zależą od struktury atomowej ciała stałego, posiadają właściwości dyfrakcyjne, optyczne, magnetyczne,



Niestrukturalne:

Zależą od domieszek, właściwości; przewodnictwo elektryczne metali, właściwości półprzewodników, rozszerzalność termiczna,



  1. Scharakteryzuj budowę atomową kryształów i szkieł, podkreślając różnice i podobieństwa.

Kryształy:

Periodyczna struktura

Symetria translacyjna

Uporządkowanie dalekiego zasięgu



Szkła:

Brak symetrii,

Występuje uporządkowanie bliskiego zasięgu (tzw. Otoczenie lokalne) i średniego zasięgu atomów (2-3 jednostek strukturalnych)


  1. Co to jest model ciasnego upakowania losowego? Jakich ciał dotyczy? Podaj przykłady.

RCP MODEL – są to szkła, które powstają z pierwiastków (które nie tworzą molekuł) jest w nich dużo sąsiadujących atomów, nie ma pustych przestrzeni, charakteryzuje je wysoka liczba koordynacyjna, odległości międzyatomowe są porównywalne z rozmiarami atomów, przykłady, wszystkie szkła, zeszklone pierwiastki

  1. Co to jest model ciągłej sieci losowej? Jakich ciał dotyczy? Podaj przykłady.

CRM MODEL – otwarta struktura (mało sąsiadów, mało atomów), dominuje kierunkowość wiązań, posiadają dużą zdolność repetycji, przykłady: szkło okienne, tlenkowe, fluorowe,

  1. Co to jest model splątanego kłębka (spaghetti)? Jakich ciał dotyczy? Podaj przykłady.

Są to długie łańcuchy chemiczne, poplątane ze sobą, nie mają periodyczności, przykłady: szkła, polimery syntetyczne, drewno

  1. Przedstaw na wykresie i omów typową zależność objętości ciała od temperatury podczas chłodzenia z fazy ciekłej do krystalicznej. Podaj ważny wyjątek od narysowanej zależności.


Wyjątek: woda, bizmut




  1. Przedstaw na wykresie i omów typową zależność objętości ciała od temperatury podczas chłodzenia z fazy ciekłej do szklistej. Co to jest temperatura zeszklenia? Co to jest temperatura zmiękczenia (lub zmięknięcia)? Od czego zależą ich wartości?

Ich wartości zalezą od szybkości

schładzania albo ogrzewania.


  1. Narysuj we współrzędnych p-T typowe krzywe równowagi międzyfazowej. Zaznacz punkt potrójny i krytyczny, i wyjaśnij co te terminy oznaczają.




  1. Naszkicuj typową zależność temperatury substancji w funkcji dostarczanego ciepła.


T



  1. Co to są żele? Scharakteryzuj ich budowę. Podaj klasyfikacje i przykłady żeli i ich zastosowań.

Żele są to układy dwufazowe np. ciało stałe + ciecz, ciało stałe + gaz, (aerożele, kserożele). Charakteryzują się bardzo małą gęstością, są bardzo lekkie, są bardzo dobrymi izolatorami termicznymi, akustycznymi, absorbują energię, przykłady: galaretka, krem, żele krzemionkowe

  1. Co to są auksetyki? Podaj klasyfikację i co najmniej pięć przykładów zastosowań auksetyków.

Auksetyki - materiał, który rozciągany powiększa, a ściskany pomniejsza swoje rozmiary w kierunkach poprzecznych do kierunku rozciągania/ściskania. Dzielimy na :

Strukturalne – posiadające mechaniczne właściwości, np. pianka, tkanina,

Atomowe – bodowa krystaliczna, odmiana kwarcu

Zastosowanie:

Sita, sznurowadła, tkaniny, liny, węże, przewody, materace, gwoździe,


  1. Scharakteryzuj ruch molekularny w gazach, cieczach i ciałach stałych.

GAZ CIECZ CIAŁO STAŁE






  1. Naszkicuj typową zależność energii oddziaływania międzyatomowego w funkcji odległości. Zaznacz w których zakresach odległości występuje przyciąganie i odpychanie.




  1. Naszkicuj typową zależność siły oddziaływania międzyatomowego w funkcji odległości. Zaznacz w których zakresach odległości występuje przyciąganie i odpychanie.





  1. Co to jest gęstość średnia ciała? Co to jest gęstość lokalna ciała?

Gęstość średnia ρ = m/V (masa/objętość)


Gęstość lokalna ρ = dm/dV = ∆m/∆V


  1. Podaj słowne brzmienie prawa Hooka. Zdefiniuj naprężenie i wydłużenie względne, i przy pomocy tych wielkości zapisz wzór wyrażający prawo Hooka.

PRAWO HOOKe`a – jeżeli do pręta o długości l0 i powierzchni przekroju poprzecznego S przyłożymy siłę F, to spowoduje ona wydłużenie (skrócenie) pręta o ∆l, zgodnie z zależnością:


F ∆l

----- = E ---- gdzie E-tzw. Moduł Younga – stosunek siły F do pola przekroju S nazywamy naprężeniem

S l0
LF

∆l= ----- wydłużenie względne pręta jest wprost proporcjonalne do siły działającej na niego oraz do naprężenia

SE


  1. Naszkicuj i omów typowy przebieg zależności naprężenie od wydłużenia względnego jednorodnego pręta.

0A – obszar stosowalności prawa Hooke`a

B – granica sprężystości

BC – ciało nie wraca do początkowej postaci

CD – obszar plastyczności (∆l/l0 rośnie przy stałym p)

E – granica wytrzymałości




  1. Co to jest i jaki ma wymiar moduł Younga?

Jest to wielkość określająca sprężystość materiału. Jednostką jest Pa – pascal



  1. Podaj słowne brzmienie prawa rozszerzalności termicznej jednorodnego pręta. Zdefiniuj współczynnik rozszerzalności liniowej. Jaki wymiar ma ten współczynnik?

Rozszerzalność termiczna – właściwość fizyczna ciał polegająca na zwiększaniu się ich długości (rozszerzalność liniowa, gdzie λ jest współczynnikiem rozszerzalności liniowej) lub objętości (rozszerzalność objętościowa, gdzie α jest współczynnikiem rozszerzalności objętościowej) w miarę wzrostu temperatury.

∆l

---- = λ∆t, gdzie ∆t = t-t0



l0
∆V

---- = α∆t, gdzie ∆V = V0 (1+ α∆t)

V0


  1. Współczynnik termicznej rozszerzalności objętościowej ciał stałych i cieczy jest trzy razy większy od odpowiedniego współczynnika rozszerzalności liniowej. Uzasadnij ten fakt.

∆V ∆V l3-(l0)3 (l0+∆l)3-l0 3(l0)2∆l + 3l0∆l2 + ∆l3 3(l0)2∆l ∆l

α = -------- = -------- = -------- = -------------- = ------------------------------ = (ponieważ ∆l <0), to α= ---------- = 3 ----------- = 3 λ

V0∆t V0∆t (l0)3∆t (l0)3∆t (l0)3∆t (l0)3∆t l0∆t





  1. Kryształ harmoniczny, gdyby istniał, miałby zerowy współczynnik rozszerzalności termicznej. Uzasadnij to twierdzenie.

Gdyby istniał kryształ harmoniczny, średnia odległość międzyatomowa byłaby harmoniczna, a co za tym idzie nie byłoby rozszerzalności międzyatomowej, jego potencjał byłby harmoniczny.




  1. Zdefiniuj pojęcia ciśnienia, siły parcia i ciśnienia hydrostatycznego. Wyraź ciśnienie hydrostatyczne przez gęstość cieczy, przyspieszenie grawitacyjne i wysokość słupa cieczy.

Ciśnienie – jest to stosunek siły F jaką ciecz, gaz lub ciało stałe działa prostopadle na powierzchnię S do pola tej powierzchni.


F

p = -----

S

Siła parcia – jest to wartość siły jaką ciecz, gaz o ciśnieniu p wywiera na powierzchnię S.


F = pS
Ciśnienie hydrostatyczne – jest to ciśnienie, którego źródłem jest ciecz będąca w spoczynku. Wysokość słupa cieczy o wysokości h, znajdującej się w naczyniu o polu przekroju S wynosi:

Fc=mg= ρVg= ρhSg, gdzie m jest masą cieczy, V = S jest jej objętością, a ρ jej gęstością. Tak więc, ciśnienie wywierane przez słup cieczy wynosi:

Fc ρghS

P =----- = -------------- = ρgh, gdzie g jest przyspieszeniem ziemskim. Ciśnienie na dno naczynia nie zależy od kształtu naczynia, a jedynie od wysokości cieczy nad dnem naczynia.

S S


  1. Podaj słowne brzmienie prawa Pascala.

W cieczy będącej w spoczynku ciśnienie jest przekazywane równomiernie we wszystkich kierunkach i zawsze prostopadle do ścianek naczynia.




  1. Opisz zasadę działania prasy hydraulicznej.

W szczególnym przypadku ciśnienie p=F/S od siły zewnętrznej można znacznie przewyższać ciśnienie hydrostatyczne. Stanowi to podstawę działania prasy hydraulicznej. Student o ciężarze F1 stojąc na tłoku o powierzchni S1 powoduje powstawanie w cieczy ciśnienia p, zgodnie z zależnością F1=pS1. Ponieważ ciecz nie jest ściśliwa, ciśnienie to jest przekazywane na drugi tłok o powierzchni S2. Na tłok ten działa siła parcia F2=pS2. Siła F2 jest tyle razy większe od siły F1, ile razy powierzchnia S2 jest większa od S1.
S2

F2=F1----

S1


  1. Podaj słowne brzmienie prawa Archimedesa. Wyraź siłę wyporu poprzez gęstość cieczy, objętość zanurzonego ciała i przyspieszenie grawitacyjne.

Na ciało zanurzone w cieczy działa skierowana pionowo do góry siła wyporu, równa ciężarowi wypartej cieczy.

Fw=mcg=ρcVg, gdzie: ρc – gęstość cieczy, V – objętość zanurzonej części ciała, g – przyspieszenie ziemskie


  1. Sformułuj warunek pływania ciał.

Na ciało o masie m, i objętości V0 i gęstości ρ, oprócz siły wyporu działa także siła ciężkości P = mg = ρV0g, aby ciało pływało całkowicie zanurzone w cieczy, musi zachodzić równość siły wyporu działającej na ciało oraz siły ciężkości:

FwcVg = ρV0g = P, lub ponieważ w takim przypadku V=V0, to ρc=ρ, aby ciało pływało całkowicie zanurzone w cieczy gęstość ciała zanurzonego w cieczy i gęstość cieczy muszą być sobie równe.



  1. Sformułuj prawo ciągłości przepływu dla cieczy nieściśliwych i wyraź je odpowiednim wzorem.

Ciecz idealna (która jest nieściśliwa i nie posiada lepkości) o gęstości ρ przepływa przez przekrój S1 i przepływ cieczy nie zależy od czasu, przepływa więc z prędkością v1, w czasie ∆t objętość cieczy ∆V = S1v1∆t. Ponieważ ciecz jest nieściśliwa, a przepły cieczy stacjonarny, w czasie ∆t przez inną powierzchnię o przekroju S2 przepływa taka sama objętość cieczy ∆V = S2v2∆t, lecz z prędkością v2. Zgodnie z powyższym

S1v1∆t= S2v2∆t, i ostatecznie S1v1= S2v2.






  1. Sformułuj równanie Bernoulliego.

ρ v12 ρ v22

ρgh1 + ----- = ρgh2 + -----



  1. 2




  1. Co to jest liczba Avogadro? Ile wynosi? Co to jest mol?

Jednym MOLEM substancji nazywamy ilość substancji zawierającą 6,023*1025 cząsteczek.

Liczba NA = 6,023*1023 mol-1 zwana liczbą Avogadro, to liczba atomów, cząsteczek lub innych cząstek materii w jednym molu substancji złożonej z tychże atomów lub cząsteczek.




  1. Zapisz ogólne wyrażenie na energię pobraną przez ciało przy jego ogrzewaniu z fazy stałej do ciekłej.

Qpobr=mc∆t, gdzie m-masa ochładzanego ciała, c – ciepło właściwe ochładzanego ciała, ∆t = tp-tk




  1. Co to jest ciepło właściwe gazu? Dlaczego jego wartości przy stałym ciśnieniu i przy stałej objętości są różne?

  2. Dlaczego dla ciał stałych ciepła właściwe przy stałej objętości i przy stałym ciśnieniu są praktycznie takie same?

  3. Zdefiniuj pojęcie gazu doskonałego.

  4. Podaj słowne brzmienie prawa Clapeyrona dla gazu doskonałego. Zapisz to prawo w postaci matematycznej, zawierającej całkowitą liczbę cząstek rozważanego układu.

  5. Wyraź słownie związek pomiędzy średnią energią kinetyczną cząstki jednoatomowej a jej prędkością.

  6. Naszkicuj izobarę we współrzędnych p-V. Zaznacz graficznie wartość pracy wykonanej przez gaz przy ekspansji od V1 do V2, V1

  7. Naszkicuj dwie izotermy, dla T1 i T2, T1

  8. Naszkicuj dwie izochory, dla V1 i V2, V1

  9. Naszkicuj dwie izobary, dla p1 i p2, p1

  10. Co to jest energia wewnętrzna? Wymień kilka jej składowych.

  11. Podaj słowne brzmienie zerowej zasady termodynamiki.

  12. Podaj słowne brzmienie pierwszej zasady termodynamiki.

  13. Podaj słowne brzmienie drugiej zasady termodynamiki.

  14. Podaj słowne brzmienie prawa Mayera. Wyprowadź odpowiedni wzór.

  15. Opisz zasadę działanie silnika Carnota.

  16. Podaj słowne brzmienie prawa powszechnego ciążenia i zapisz je odpowiednim wzorem.

  17. Co to jest masa próbna? Czym się ona charakteryzuje?

  18. Wyprowadź wzór na prędkość satelity na stacjonarnej orbicie kołowej.

  19. Wyprowadź wzór na okres obiegu satelity pozostającego na stacjonarnej orbicie kołowej.

  20. Co to są pierwsza, druga i trzecia prędkość kosmiczna? Wylicz wartość pierwszej prędkości kosmicznej.

  21. Wyraź przyspieszenie grawitacyjne g poprzez masę i promień Ziemi.

  22. Podaj słowne brzmienie prawa Coulomba dotyczącego siły działającej pomiędzy ładunkami punktowymi.

  23. Co to jest ładunek próbny? Czym się musi charakteryzować?

  24. Podaj słowne brzmienie zasady zachowania ładunku.

  25. Co to jest natężenie pola elektrostatycznego? Zapisz odpowiedni wzór dla źródła punktowego.

  26. Podaj słowne brzmienie zasady superpozycji pól elektrostatycznych. Rozważ dwie równoległe nieskończone jednorodnie naładowane płaszczyzny, raz ładunkami tego samego znaku, raz – przeciwnego. Naszkicuj rozkład pola elektrycznego w oby przypadkach.

  27. Co to jest strumień pola elektrycznego?

  28. Podaj słowne brzmienie prawa Gaussa o całkowitym strumieniu natężenia pola elektrycznego przechodzącym przez zamkniętą powierzchnię.

  29. Korzystając z prawa Gaussa oblicz natężenie pola elektrycznego pochodzącego od jednorodnie naładowanego cienkiego drutu.

  30. Korzystając z prawa Gaussa oblicz natężenie pola elektrycznego pochodzącego od jednorodnie naładowanej płaszczyzny.

  31. Omów pracę wykonywaną w polu ładunki punktowego przy przemieszczaniu ładunku próbnego.

  32. Omów pojęcia energii potencjalnej ładunku w polu elektrostatycznym i potencjału pola.

  33. Scharakteryzuj natężenie pola elektrostatycznego i potencjał elektrostatyczny wewnątrz naładowanego przewodnika.

  34. Zdefiniuj pojemność elektryczną przewodnika. Oblicz pojemność przewodnika kulistego o promieniu R.

  35. Wylicz pojemność kondensatora płaskiego.

  36. Podaj słowne brzmienie prawa szeregowego łączenia kondensatorów, zapisz je odpowiednim wzorem, a wzór wyprowadź.

  37. Podaj słowne brzmienie prawa równoległego łączenia kondensatorów, zapisz je odpowiednim wzorem, a wzór wyprowadź.

  38. Podaj słowne brzmienie prawa zachowania energii naładowanej cząstki w polu elektrostatycznym.

  39. Opisz model Drudego elektronów w przewodnikach.

  40. Wyprowadź wyrażenie na przewodnictwo elektryczne metali wg modelu Drudego.

  41. Podaj słowne brzmienie prawa Ohma w terminach gęstości prądu i przewodnictwa.

  42. Podaj słowne brzmienie prawa Ohma w terminach natężenia prądu, oporności i napięcia elektrycznego.





©absta.pl 2019
wyślij wiadomość

    Strona główna