TransPhys 板


LINE

※ 引述《hydest ()》之銘言: : 90年林敏聰 大一普通物理學 考古題 : total 150 points : 1. Please write down the three laws of thermodynamics with brief : interpretation. : (15%) : 請寫出熱力學三大定律並作簡單的解釋。 r 2. Please prove the relation, pV = a(常數) constant,during an adiabatic process of an ideal gas,where r=Cp/Cv(p,v下標),the ratio of the molar specific heats for the gas. (5%) r 請證明此關係式 pV =a(常數),在一個理想氣體的絕熱過程,r=Cp/Cv(p,v下標), 是氣體莫耳比熱的比率。 Sol: First,We have to know the following conditions : (i) equation of state: PV = nRT → PdV + VdP = nRdT (ii) first law : dQ = dU + dW (iii) Constraint condition: dQ = 0 0 = nRdT + PdV = nCv*dT + PdV From (i) , dT=(PdV+VdP)/nR So nCv*(PdV+VdP)/nR + PdV = 0 Find the relation between V and P , We can get PV^r = const. Done! : 3. A solid cylinder is attached to a horizontal massless spring so that it can : roll without slipping along a horizontal surface. The spring constant k is : 3.0 N/m. If the system is released from rest at a position in which the : spring is stretched by 0.25m,(原卷有附圖)find : (a)the translational kinetic energy : (b)the rotational kinetic energy of the cylinder as it passes through the : equilibrium position. : (c)Show that inder these conditions the center of mass of the cylinder : executes simple harmonic motion. What is its period? : (15%) : 一個實心均勻的圓柱體繫在一個水平沒什麼質量的彈簧上,如此以至於它(圓柱體)可以滾而不會沿著水平面滑動。又這個彈黃的k (彈性係數)是 3N/m。 : 這個系統由靜止釋放,而繩子的原長是0.25m,則: : (a) 平移動能? : (b) 當圓柱體通過平衡位置時,圓柱體的轉動動能是多少? : (c) 當這個圓柱體的質心在做簡諧運動時,它的週期為何? : 4. (a)Please derive the entropy change:DS=S-S=nRln(Vf/Vi)+nCvln(Tf/Ti) (D為 : delta的大寫,打不出來;f,i,v均為下標) for all reversible processes that : take the gas from state i to state f. : 請推論”熵”變化: DS=S-S=nRln(Vf/Vi)+nCvln(Tf/Ti) (D為delta的大寫,打不出來;f,i,v均為下標)對所有可逆反應過程,且氣體由狀態i變成狀態f。 : (b)Please use this relation to calculate the change in the entropy for a : free expansion process from V to 2V. Please also give the reason that : you may do in this way. : 請用上面的關係求體積V 到 2V ,此這個自由膨脹過程計算”熵”的變化。 也請說明你為什麼要透過這個方法求的原因。 : (c)Derive this increase of entropy with statistical mechanics (using the : Boltsmann's entropy equation S=klnW,where k is the Boltzmann's const : ,W the multiplicity of the configuration). : (You can use the Stirling's Approximation:lnN!=NlnN-N.) : 用統計力學推論”熵”的增加 (使用 Boltsmann's 的”熵等式”: S=klnW,k是Boltzmann常數,W架構的多樣性) : (你可以使用:the Stirling's Approximation:lnN!=NlnN-N.) : (each10%) : 5. Please express (in string tension T(tou打不出來) and mass length density : u(miew打不出來)) and derive the equation for the wave speed v on stretched : string from Newton's second law. : 請表達(在繩子張力 T 和線密度u中和從牛頓的第二定律得到伸開的繩子上波速V的等式)。 : (10%) : 6.An apparatus that liquefies helium is in a room maintained at 300K. If the : helium in the apparatus is at 4.0K,what is the minimum ratio of the heat : delivered to the room to heat removed from the helium? : (15%) : 一個裝置保持在300K的低溫環境之下保持氦(He)的液化。如果氦(He)所處的環境變成了4.0K,把氦(He)由300K的環境移到4.0K的環境的熱的最小比率是多少? : 7. Please construct the plots of P versus V,T versus S,and S versus Einternal : (internal下標)for the isothermal expansion and isobaric expansion : thermodynamic process. : (15%) : 請建構一個恆溫膨脹和等壓膨脹熱力學過程之中:P相對於V的圖表,T相對於S ,和S相對於Einternal(下標)。 : 8.One mole of an ideal gas are expanded from V1 to V2 =3V1 (1,2下標). If the : expansion is isothermal at temperature 300K,find : (a)the work done by the expanding gas and : (b)the change in its entropy. : (c)If the expansion is reversibly adiabatic instead of isothermal,what is : the change of entropy of the gas? : (15%) : 一個1mole的理想氣體從V1膨脹到V2 =3V1( 1,2 個下標)。如果擴張在溫度為300K的恆溫過程,則: : (a) 膨脹氣體所對外做的功? 和 : (b)”熵”的變化? : (c)如果膨脹是可逆絕熱而不恆溫過程, 氣體”熵”的變化是多少? : 9.What is the entropy change : (a)for any reversible CLOSED cycle and : (b)for the irreversible process whose final T and V are the same the : initial ones. : (20%) : “熵”的變化是多少在下列所述之環境: : (a) 任何一個可逆的封閉循環 和 : (b)不可逆轉過程, 最後的T和V和一開始的相同。 : 10. Consider a damped simple harmonic motion with the total force EF=-kx-bv : (E表Sigma打不出來),where k is force constant of the spring,x the : displacement,v the velocity,b the damping constant. Please write down and : solve the (differential) equation of motion from the Newton's Second Law. : (10%) : 用總力把減弱的簡諧運動看作 EF=- kx - bv , k是彈簧中的"力常數", x是位移, v是速度, b減弱的常數。請寫出和解出牛頓第二定律運動的微分方程式。 : 11.Good luck!!!and Happy NEW YEAR! : 祝好運!!!新年快樂! --



※ 發信站: 批踢踢實業坊(ptt.cc)
◆ From: 59.121.150.92 ※ 編輯: sjwei 來自: 59.121.159.169 (05/19 20:50) ※ 編輯: sjwei 來自: 59.121.159.169 (05/19 20:51) ※ 編輯: sjwei 來自: 59.121.159.169 (05/19 20:51)







like.gif 您可能會有興趣的文章
icon.png[問題/行為] 貓晚上進房間會不會有憋尿問題
icon.pngRe: [閒聊] 選了錯誤的女孩成為魔法少女 XDDDDDDDDDD
icon.png[正妹] 瑞典 一張
icon.png[心得] EMS高領長版毛衣.墨小樓MC1002
icon.png[分享] 丹龍隔熱紙GE55+33+22
icon.png[問題] 清洗洗衣機
icon.png[尋物] 窗台下的空間
icon.png[閒聊] 双極の女神1 木魔爵
icon.png[售車] 新竹 1997 march 1297cc 白色 四門
icon.png[討論] 能從照片感受到攝影者心情嗎
icon.png[狂賀] 賀賀賀賀 賀!島村卯月!總選舉NO.1
icon.png[難過] 羨慕白皮膚的女生
icon.png閱讀文章
icon.png[黑特]
icon.png[問題] SBK S1安裝於安全帽位置
icon.png[分享] 舊woo100絕版開箱!!
icon.pngRe: [無言] 關於小包衛生紙
icon.png[開箱] E5-2683V3 RX480Strix 快睿C1 簡單測試
icon.png[心得] 蒼の海賊龍 地獄 執行者16PT
icon.png[售車] 1999年Virage iO 1.8EXi
icon.png[心得] 挑戰33 LV10 獅子座pt solo
icon.png[閒聊] 手把手教你不被桶之新手主購教學
icon.png[分享] Civic Type R 量產版官方照無預警流出
icon.png[售車] Golf 4 2.0 銀色 自排
icon.png[出售] Graco提籃汽座(有底座)2000元誠可議
icon.png[問題] 請問補牙材質掉了還能再補嗎?(台中半年內
icon.png[問題] 44th 單曲 生寫竟然都給重複的啊啊!
icon.png[心得] 華南紅卡/icash 核卡
icon.png[問題] 拔牙矯正這樣正常嗎
icon.png[贈送] 老莫高業 初業 102年版
icon.png[情報] 三大行動支付 本季掀戰火
icon.png[寶寶] 博客來Amos水蠟筆5/1特價五折
icon.pngRe: [心得] 新鮮人一些面試分享
icon.png[心得] 蒼の海賊龍 地獄 麒麟25PT
icon.pngRe: [閒聊] (君の名は。雷慎入) 君名二創漫畫翻譯
icon.pngRe: [閒聊] OGN中場影片:失蹤人口局 (英文字幕)
icon.png[問題] 台灣大哥大4G訊號差
icon.png[出售] [全國]全新千尋侘草LED燈, 水草

請輸入看板名稱,例如:Soft_Job站內搜尋

TOP