Выполненные решения заданий и задач. 145

6774
Зачтено на максимальный балл​Типовой расчет (задачи 76,94,176,230,322,402,460,655) В задачах 59–82 составьте полную электронную формулу атома элемента в основном и возбужденном состояниях, покажите распределение электронов по квантовым ячейкам, объясните, диамагнитными или парамагнитными свойствами обладают нейтральные атомы данного элемента в основном состоянии. Изобразите орбитали внешнего энергетического уровня атома в основном состоянии. В задачах 89–94, используя метод молекулярных орбиталей, объясните различные значения энергии связи E в частицах В задачах 162−179 приведены частицы, имеющие одинаковую геометрическую форму. Используя метод валентных связей (см. примечание к задачам 110−161), объясните, одинаковый ли тип гибридизации орбиталей имеют центральные атомы частиц, имеются ли неподеленные электронные пары, оказывающие влияние на форму частицы. Приведите схему перекрывания атомных орбиталей. В задачах 226–245 определите, используя приведенные ниже экспериментальные данные, структурный тип кристаллической решетки, в которой кристаллизуется данное вещество (структурный тип NaCl или CsCl), рассчитайте ионный радиус катиона, изобразите элементарную ячейку, укажите координационное число катиона и аниона. В задачах 286–369 подберите коэффициенты к уравнениям окислительно-восстановительных реакций, используя метод электронно-ионного баланса (метод полуреакций), укажите окислитель и восстановитель В задачах 395 – 414 вычислите, сколько теплоты выделится при полном сгорании указанного количества вещества при стандартном давлении и температуре 298 K. Учтите, что в продуктах50 сгорания углерод находится в виде углекислого газа, водород — водяного пара, сера — сернистого газа, азот выделяется в свободном состоянии. В задачах 444 – 461 рассчитайте энтропию 1 моль вещества в двухкомпонентном растворе при известной массовой доле ω, полагая, что раствор является идеальным.        В задачах 651 – 660 определите, во сколько раз увеличилась константа скорости второй реакции при нагревании от температуры Т1 до Т2, если дано соотношение энергий активации первой и второй реакций (Е1/Е2) и известно, что при нагревании от Т1 до Т2 константа скорости первой реакции увеличилась в а раз
6784
Зачтено на максимальный баллУсловие Для изготовления зубчатых колес применяются улучшаемые стали, упрочняемые поверхностной закалкой при индукционном нагреве ТВЧ. 1. Выберите среднеуглеродистую сталь для массового производства зубчатых колес диаметром 100 мм, максимальным сечением 30 мм и назначьте упрочняющую поверхность термическую обработку. Требуемая твердость поверхности не менее 56 HRC, а твердость сердцевины HB 200-280. Постройте график термообработки в координатах температура-время с указанием: критических точек стали, температуры нагрева, среды охлаждения. 2. Опишите структурные превращения, происходящие в стали на всех стадиях термической обработки. Укажите структуру стали на поверхности и в сердцевине зубчатого колеса после термической обработки. 3. Приведите основные сведения об этой стали: химический состав по ГОСТу, область применения, требования, предъявляемые к этому виду изделий, механические свойства после выбранного режима термической обработки, технологические свойства, достоинства и недостатки и др.
6789
Зачтено на максимальный баллУсловие задания: распределительные валы должны обладать высокой износостойкостью поверхности кулачков и опорных шеек. 1. Выберите сталь для изготовления распределительного вала диаметром 30 мм, упрочняемого поверхностной закалкой при нагреве ТВЧ. Назначьте и обоснуйте режимы предварительной и окончательной термической обработки, обеспечивающие твёрдость поверхности не менее 57 HRC, а твёрдость сердцевины HB 170- 230. Постройте график термообработки в координатах температура-время с указанием: критических точек стали, температуры нагрева, среды охлаждения 2. Опишите структурные превращения, происходящие в стали на всех стадиях термической обработки. Укажите структуру стали на поверхности и в сердцевине вала после термической обработки. 3. Приведите основные сведения об этой стали: химический состав по ГОСТу, область применения, механические свойства после выбранного режима термической обработки, технологические свойства, достоинства и недостатки и др.
6790
Зачтено на максимальный баллУсловие задания: распределительные валы должны обладать высокой износостойкостью поверхности кулачков и опорных шеек. 1. Выберите сталь для изготовления распределительного вала диаметром 30 мм, упрочняемого поверхностной закалкой при нагреве ТВЧ. Назначьте и обоснуйте режимы предварительной и окончательной термической обработки, обеспечивающие твёрдость поверхности не менее 57 HRC, а твёрдость сердцевины HB 170- 230. Постройте график термообработки в координатах температура-время с указанием: критических точек стали, температуры нагрева, среды охлаждения 2. Опишите структурные превращения, происходящие в стали на всех стадиях термической обработки. Укажите структуру стали на поверхности и в сердцевине вала после термической обработки. 3. Приведите основные сведения об этой стали: химический состав по ГОСТу, область применения, механические свойства после выбранного режима термической обработки, технологические свойства, достоинства и недостатки и др.
6792
Зачтено на максимальный баллУсловие задачи Для изготовления режущего инструмента с большым соотношением длины к диаметру (свёрла, протяжки, метчик, развёртки и т. д.) большое значение имеет минимальная деформация при термической обработке. Для такого инструмента в зависимости от назначения, размера, формы, сложности, условий работы применяются низколегированные стали марок Х, ХГ, 9ХС, ХВГ и др. 1. Подберите марку марку низколегированной стали для изготовления развертки диаметром 40 мм. Назначьте и обоснуйте режим упрочняющей термообработки, обеспечивающий твёрдость 61-63 HRC при минимальной деформации. Постройте график термообработки в координатах температуравремя с указанием: критических точек стали, температуры и скорости нагрева, времени выдержки, среды охлаждения. Оцените теплостойкость стали в упрочненном состоянии. Укажите способы уменьшения деформации при термообработке низколегированных инструментальных сталей. 2. Опишите структурные превращения, происходящие в стали на всех этапах термообработки. 3. Укажите требования, предъявляемые к сталям режущего инсрумента. Приведите основные сведения об этой стали: химический состав по ГОСТ, механические свойства после выбранного режима термообработки, технологические свойства, достоинства и недостатки, влияние легирующих элементов, и др.
6793
Зачтено на максимальный баллУсловие: Плоская гармоническая электромагнитная волна распространяется в вакууме в положительном направлении оси Ox. Вектор плотности потока электромагнитной энергии S имеет вид:  . Считая волновое число k и амплитудное значение   вектора известными действительными величинами, что допустимо для однородной изотропной среды без эффектов поглощения, найти:Вектор напряжённости электрического поля E этой волны как функцию времени t и координат точки наблюдения;Вектор напряжённости магнитного поля H этой волны как функцию времени t и координат точки наблюдения;Объёмную плотность энергии w;Средний вектор Пойнтинга áSñСреднее значение áSñ плотности потока энергии, переносимой этой волной;Вектор плотности тока смещения  Среднее за период колебаний значение модуля плотности тока смещения  Величину импульса Kед (в единице объёма).Записать волновое уравнение для магнитной и электрической                 компонент рассматриваемой электромагнитной волны и изобразить схематично мгновенную фотографию этой волны.Данно:        
6794
Зачтено на максимальный баллУсловие:Плоская гармоническая электромагнитная волна распространяется в вакууме в положительном направлении оси Ox. Вектор плотности потока электромагнитной энергии S имеет вид:   . Считая волновое число k и амплитудное значение   вектора известными действительными величинами, что допустимо для однородной изотропной среды без эффектов поглощения, найти:Вектор напряжённости электрического поля E этой волны как функцию времени t и координат точки наблюдения;Вектор напряжённости магнитного поля H этой волны как функцию времени t и координат точки наблюдения;Объёмную плотность энергии w;Средний вектор Пойнтинга áSñСреднее значение áSñ плотности потока энергии, переносимой этой волной;Вектор плотности тока смещения  Среднее за период колебаний значение модуля плотности тока смещения  Величину импульса Kед (в единице объёма).Записать волновое уравнение для магнитной и электрической                 компонент рассматриваемой электромагнитной волны и изобразить схематично мгновенную фотографию этой волны.Данно:        
6795
Зачтено на максимальный баллУсловие: Плоская гармоническая электромагнитная волна распространяется в вакууме в положительном направлении оси Ox. Вектор плотности потока электромагнитной энергии S имеет вид:   . Считая волновое число k и амплитудное значение   вектора известными действительными величинами, что допустимо для однородной изотропной среды без эффектов поглощения, найти: вектор напряжённости электрического поля E этой волны как функцию времени t и координат точки наблюдения;вектор напряжённости магнитного поля H этой волны как функцию времени t и координат точки наблюдения;объёмную плотность энергии w;средний вектор Пойнтинга среднее значение  плотности потока энергии, переносимой этой волной;вектор плотности тока смещения  среднее за период колебаний значение модуля плотности тока смещения  величину импульса K ед (в единице объёма).записать волновое уравнение для магнитной и электрической                  компонент рассматриваемой электромагнитной волны и изобразить схематично мгновенную фотографию этой волны.
6796
Зачтено на максимальный баллУсловие: Плоская гармоническая электромагнитная волна распространяется в вакууме в положительном направлении оси Oy. Вектор плотности потока электромагнитной энергии S имеет вид:   . Считая волновое число k и амплитудное значение   вектора известными действительными величинами, что допустимо для однородной изотропной среды без эффектов поглощения, найти:  вектор напряжённости электрического поля E этой волны как функцию времени t и координат точки наблюдения;вектор напряжённости магнитного поля H этой волны как функцию времени t и координат точки наблюдения; объёмную плотность энергии w; средний вектор Пойнтинга áSñсреднее значение áSñ плотности потока энергии, переносимой этой волной;вектор плотности тока смещения  среднее за период колебаний значение модуля плотности тока смещения        8) величину импульса K ед (в единице объёма).       9) записать волновое уравнение для магнитной и электрической                 компонент рассматриваемой электромагнитной волны и изобразить схематично мгновенную фотографию этой волны.  
6797
Зачтено на максимальный баллУсловие:Плоская гармоническая электромагнитная волна распространяется в вакууме в положительном направлении оси Oy. Вектор плотности потока электромагнитной энергии S имеет вид:   . Считая волновое число k и амплитудное значение   вектора известными действительными величинами, что допустимо для однородной изотропной среды без эффектов поглощения, найти: вектор напряжённости электрического поля E этой волны как функцию времени t и координат точки наблюдения;вектор напряжённости магнитного поля H этой волны как функцию времени t и координат точки наблюдения; объёмную плотность энергии w; средний вектор Пойнтинга áSñсреднее значение áSñ плотности потока энергии, переносимой этой волной;вектор плотности тока смещения  среднее за период колебаний значение модуля плотности тока смещения        8) величину импульса K ед (в единице объёма).      9) записать волновое уравнение для магнитной и электрической                 компонент рассматриваемой электромагнитной волны и изобразить схематично мгновенную фотографию этой волны.          
6798
Зачтено на максимальный баллУсловие: Плоская гармоническая электромагнитная волна распространяется в вакууме в положительном направлении оси Oy. Вектор плотности потока электромагнитной энергии S имеет вид:   . Считая волновое число k и амплитудное значение   вектора известными действительными величинами, что допустимо для однородной изотропной среды без эффектов поглощения, найти:  вектор напряжённости электрического поля E этой волны как функцию времени t и координат точки наблюдения;вектор напряжённости магнитного поля H этой волны как функцию времени t и координат точки наблюдения; объёмную плотность энергии w; средний вектор Пойнтинга áSñсреднее значение áSñ плотности потока энергии, переносимой этой волной;вектор плотности тока смещения  среднее за период колебаний значение модуля плотности тока смещения  величину импульса K ед (в единице объёма).записать волновое уравнение для магнитной и электрической                 компонент рассматриваемой электромагнитной волны и изобразить схематично мгновенную фотографию этой волны
6799
Зачтено на максимальный баллУсловие: Плоская гармоническая электромагнитная волна распространяется в вакууме в положительном направлении оси Oz. Вектор плотности потока электромагнитной энергии S имеет вид:   . Считая волновое число k и амплитудное значение   вектора известными действительными величинами, что допустимо для однородной изотропной среды без эффектов поглощения, найти:  вектор напряжённости электрического поля E этой волны как функцию времени t и координат точки наблюдения;вектор напряжённости магнитного поля H этой волны как функцию времени t и координат точки наблюдения; объёмную плотность энергии w; средний вектор Пойнтинга áSñсреднее значение áSñ плотности потока энергии, переносимой этой волной;вектор плотности тока смещения  среднее за период колебаний значение модуля плотности тока смещения        8) величину импульса K ед (в единице объёма).       9) записать волновое уравнение для магнитной и электрической                 компонент рассматриваемой электромагнитной волны и изобразить схематично мгновенную фотографию этой волны.             
6809
Зачтено на максимальный баллУсловие:По двум гладким медным шинам скользит невесомая перемычка, к которой приложена переменная сила F(t). Сопротивление перемычки равно R0, поперечное сечение S, концентрация носителей заряда (электронов) в проводнике перемычки равна n0. Перемычка замыкает электрическую цепь, состоящую либо из конденсатора ёмкости С, либо из индуктивности L или из сопротивления R, в соответствии с рисунком. Расстояние между шинами l. Система находится в однородном переменном магнитном поле с индукцией В(t), перпендикулярном плоскости, в которой перемещается перемычка. Сопротивление шин, скользящих контактов, а также самоиндукция контура пренебрежимо малы. Ускорение перемычки в начальный момент времени конечно, а положение ее определено и равно Y(0) =Y0. Найти: закон изменения тока I(t); закон движения перемычки Y = Y(t); максимальное значение Ymax; законы изменения проекции силы Лоренца на ось X (Fлx) и на ось Y (Fлy), действующей на электрон; закон изменения напряженности электрического поля в перемычке E(t); Установить связь между силой Ампера, действующей на перемычку, и силой Лоренца, действующей на все электроны в перемычке. Построить зависимости тока через перемычку  Закон движения перемычки для всех вариантов  ;  Закон изменения магнитного поля для нечётных вариантов (Вариант 21):  ; константы f, c считать известными; n = n,  M = 3n, № Рис.: 3.2.4  
6810
Зачтено на максимальный баллУсловие:По двум гладким медным шинам скользит невесомая перемычка, к которой приложена переменная сила F(t). Сопротивление перемычки равно R0, поперечное сечение S, концентрация носителей заряда (электронов) в проводнике перемычки равна n0. Перемычка замыкает электрическую цепь, состоящую либо из конденсатора ёмкости С, либо из индуктивности L или из сопротивления R, в соответствии с рисунком. Расстояние между шинами l. Система находится в однородном переменном магнитном поле с индукцией В(t), перпендикулярном плоскости, в которой перемещается перемычка. Сопротивление шин, скользящих контактов, а также самоиндукция контура пренебрежимо малы. Ускорение перемычки в начальный момент времени конечно, а положение ее определено и равно Y(0) =Y0. Найти: закон изменения тока I(t); закон движения перемычки Y = Y(t); максимальное значение Ymax; законы изменения проекции силы Лоренца на ось X (Fлx) и на ось Y (Fлy), действующей на электрон; закон изменения напряженности электрического поля в перемычке E(t); Установить связь между силой Ампера, действующей на перемычку, и силой Лоренца, действующей на все электроны в перемычке. Построить зависимости тока через перемычку  Закон движения перемычки для всех вариантов  ;  Закон изменения магнитного поля для нечётных вариантов (Вариант 23):  ; константы f, c считать известными; n = 2m,  M = M, № Рис.: 3.2.5
6811
Зачтено на максимальный баллУсловие:По двум гладким медным шинам скользит невесомая перемычка, к которой приложена переменная сила F(t). Сопротивление перемычки равно R0, поперечное сечение S, концентрация носителей заряда (электронов) в проводнике перемычки равна n0. Перемычка замыкает электрическую цепь, состоящую либо из конденсатора ёмкости С, либо из индуктивности L или из сопротивления R, в соответствии с рисунком. Расстояние между шинами l. Система находится в однородном переменном магнитном поле с индукцией В(t), перпендикулярном плоскости, в которой перемещается перемычка. Сопротивление шин, скользящих контактов, а также самоиндукция контура пренебрежимо малы. Ускорение перемычки в начальный момент времени конечно, а положение ее определено и равно Y(0) =Y0. Найти: закон изменения тока I(t); закон движения перемычки Y = Y(t); максимальное значение Ymax; законы изменения проекции силы Лоренца на ось X (Fлx) и на ось Y (Fлy), действующей на электрон; закон изменения напряженности электрического поля в перемычке E(t); Установить связь между силой Ампера, действующей на перемычку, и силой Лоренца, действующей на все электроны в перемычке. Построить зависимости тока через перемычку  Закон движения перемычки для всех вариантов  ;  Закон изменения магнитного поля для нечётных вариантов (Вариант 25):  ; константы f, c считать известными; n = n,  M = 3n, № Рис.: 3.2.5
6812
Зачтено на максимальный баллУсловие:По двум гладким медным шинам скользит невесомая перемычка, к которой приложена переменная сила F(t). Сопротивление перемычки равно R0, поперечное сечение S, концентрация носителей заряда (электронов) в проводнике перемычки равна n0. Перемычка замыкает электрическую цепь, состоящую либо из конденсатора ёмкости С, либо из индуктивности L или из сопротивления R, в соответствии с рисунком. Расстояние между шинами l. Система находится в однородном переменном магнитном поле с индукцией В(t), перпендикулярном плоскости, в которой перемещается перемычка. Сопротивление шин, скользящих контактов, а также самоиндукция контура пренебрежимо малы. Ускорение перемычки в начальный момент времени конечно, а положение ее определено и равно Y(0) =Y0. Найти: закон изменения тока I(t); закон движения перемычки Y = Y(t); максимальное значение Ymax; законы изменения проекции силы Лоренца на ось X (Fлx) и на ось Y (Fлy), действующей на электрон; закон изменения напряженности электрического поля в перемычке E(t); Установить связь между силой Ампера, действующей на перемычку, и силой Лоренца, действующей на все электроны в перемычке. Построить зависимости тока через перемычку  Закон движения перемычки для всех вариантов  ;  Закон изменения магнитного поля для нечётных вариантов - Вариант 27:  ; константы f, c считать известными; n = 2m,  M = M, № Рис.: 3.2.6
6813
Зачтено на максимальный баллУсловие:По двум гладким медным шинам скользит невесомая перемычка, к которой приложена переменная сила F(t). Сопротивление перемычки равно R0, поперечное сечение S, концентрация носителей заряда (электронов) в проводнике перемычки равна n0. Перемычка замыкает электрическую цепь, состоящую либо из конденсатора ёмкости С, либо из индуктивности L или из сопротивления R, в соответствии с рисунком. Расстояние между шинами l. Система находится в однородном переменном магнитном поле с индукцией В(t), перпендикулярном плоскости, в которой перемещается перемычка. Сопротивление шин, скользящих контактов, а также самоиндукция контура пренебрежимо малы. Ускорение перемычки в начальный момент времени конечно, а положение ее определено и равно Y(0) =Y0. Найти: закон изменения тока I(t); закон движения перемычки Y = Y(t); максимальное значение Ymax; законы изменения проекции силы Лоренца на ось X (Fлx) и на ось Y (Fлy), действующей на электрон; закон изменения напряженности электрического поля в перемычке E(t); Установить связь между силой Ампера, действующей на перемычку, и силой Лоренца, действующей на все электроны в перемычке. Построить зависимости тока через перемычку  Закон движения перемычки для всех вариантов  ;  Закон изменения магнитного поля для чётных вариантов (Вариант 19):  ; константы f, c считать известными; n = n,  M = 2n.
6814
Зачтено на максимальный баллУсловие:По двум гладким медным шинам скользит невесомая перемычка, к которой приложена переменная сила F(t). Сопротивление перемычки равно R0, поперечное сечение S, концентрация носителей заряда (электронов) в проводнике перемычки равна n0. Перемычка замыкает электрическую цепь, состоящую либо из конденсатора ёмкости С, либо из индуктивности L или из сопротивления R, в соответствии с рисунком. Расстояние между шинами l. Система находится в однородном переменном магнитном поле с индукцией В(t), перпендикулярном плоскости, в которой перемещается перемычка. Сопротивление шин, скользящих контактов, а также самоиндукция контура пренебрежимо малы. Ускорение перемычки в начальный момент времени конечно, а положение ее определено и равно Y(0) =Y0. Найти: закон изменения тока I(t); закон движения перемычки Y = Y(t); максимальное значение Ymax; законы изменения проекции силы Лоренца на ось X (Fлx) и на ось Y (Fлy), действующей на электрон; закон изменения напряженности электрического поля в перемычке E(t); Установить связь между силой Ампера, действующей на перемычку, и силой Лоренца, действующей на все электроны в перемычке. Построить зависимости тока через перемычку  Закон движения перемычки для всех вариантов  ;  Закон изменения магнитного поля для чётных вариантов (Вариант 22):  ; константы f, c считать известными; n = 3m,  M = M, № Рис.: 3.2.4
6815
Зачтено на максимальный баллУсловие:По двум гладким медным шинам скользит невесомая перемычка, к которой приложена переменная сила F(t). Сопротивление перемычки равно R0, поперечное сечение S, концентрация носителей заряда (электронов) в проводнике перемычки равна n0. Перемычка замыкает электрическую цепь, состоящую либо из конденсатора ёмкости С, либо из индуктивности L или из сопротивления R, в соответствии с рисунком. Расстояние между шинами l. Система находится в однородном переменном магнитном поле с индукцией В(t), перпендикулярном плоскости, в которой перемещается перемычка. Сопротивление шин, скользящих контактов, а также самоиндукция контура пренебрежимо малы. Ускорение перемычки в начальный момент времени конечно, а положение ее определено и равно Y(0) =Y0. Найти: закон изменения тока I(t); закон движения перемычки Y = Y(t); максимальное значение Ymax; законы изменения проекции силы Лоренца на ось X (Fлx) и на ось Y (Fлy), действующей на электрон; закон изменения напряженности электрического поля в перемычке E(t); Установить связь между силой Ампера, действующей на перемычку, и силой Лоренца, действующей на все электроны в перемычке. Построить зависимости тока через перемычку  Закон движения перемычки для всех вариантов  ;  Закон изменения магнитного поля для чётных вариантов (Вариант 24):  ; константы f, c считать известными; n = n,  M = 2n, № Рис.: 3.2.5