Primjer najjednostavniji sistem, proučavan u molekularnoj fizici, je gas. Prema statističkom pristupu, gasovi se smatraju sistemima koji se sastoje od veoma velikog broja čestica (do 10 26 m –3) koje su u stalnom nasumičnom kretanju. U teoriji molekularne kinetike koriste se idealan plinski model, prema kojem se vjeruje da:
1) unutrašnja zapremina molekula gasa je zanemarljiva u poređenju sa zapreminom posude;
2) ne postoje sile interakcije između molekula gasa;
3) sudari molekula gasa međusobno i sa zidovima posude su apsolutno elastični.
Procijenimo udaljenosti između molekula u plinu. U normalnim uslovima (norma: r=1,03·10 5 Pa; t=0ºS) broj molekula po jedinici zapremine: . Tada prosječna zapremina po molekulu:
(m 3).
Prosječna udaljenost između molekula: 
m. Prosječni prečnik molekula: d»3·10 -10 m. Unutrašnje dimenzije molekula su male u poređenju sa rastojanjem između njih (10 puta). Shodno tome, čestice (molekule) su toliko male da se mogu uporediti sa materijalnim tačkama.
U plinu su molekule toliko udaljene većinu vremena da su sile interakcije između njih praktički ravne nuli. To se može smatrati kinetička energija molekula plina je mnogo veća od potencijalne energije, stoga se ovo drugo može zanemariti.
Međutim, u trenucima kratkotrajne interakcije ( sudara) sile interakcije mogu biti značajne, što dovodi do razmjene energije i impulsa između molekula. Kolizije služe kao mehanizam kojim makrosistem može preći iz jednog energetskog stanja koje mu je dostupno pod datim uslovima u drugo.
Model idealnog gasa se može koristiti kada se proučavaju stvarni gasovi, budući da su oni u uslovima bliskim normalnim (na primer kiseonik, vodonik, azot, ugljen-dioksid, vodena para, helijum), kao i niske pritiske I visoke temperature su po svojim svojstvima bliski idealnom gasu.
Stanje tijela može se promijeniti kada se zagrije, sabije, promijeni oblik, odnosno kada se promijene bilo koji parametri. Postoje ravnotežna i neravnotežna stanja sistema. Stanje ravnoteže je stanje u kojem se svi sistemski parametri ne mijenjaju tokom vremena (inače je neravnotežno stanje), i ne postoje sile koje mogu promijeniti parametre.
Najvažniji parametri stanja sistema su gustina tela (ili inverzna vrednost gustine - specifična zapremina), pritisak i temperatura. Gustina (r) je masa supstance po jedinici zapremine. Pritisak (R– sila koja djeluje na jedinicu površine tijela, usmjerena normalno na ovu površinu. Razlika temperature (DT) – mjera odstupanja tijela od stanja termičke ravnoteže. Postoji empirijska i apsolutna temperatura. Empirijska temperatura (t) je mjera odstupanja tijela od stanja termičke ravnoteže sa ledom koji se topi pod pritiskom jedne fizičke atmosfere. Usvojena mjerna jedinica je 1 stepen Celzijusa(1 o C), što je određeno uslovom da se topljenju leda pod atmosferskim pritiskom dodijeli 0 o C, a kipućoj vodi pri istom pritisku 100 o C, respektivno. Razlika između apsolutne i empirijske temperature leži, prije svega, u činjenici da se apsolutna temperatura mjeri od ekstremno niske temperature - apsolutna nula, koji leži ispod temperature topljenja leda za 273,16 o, tj
| R= f(V,T). | (6.2.2,b) |
Zapiši to bilo koji funkcionalni odnos koji povezuje termodinamičke parametre poput (6.2.2,a) se također naziva jednačina stanja. Oblik funkcije zavisnosti između parametara ((6.2.2,a), (6.2.2,b)) određuje se eksperimentalno za svaku tvar. Međutim, do sada je bilo moguće odrediti jednadžbu stanja samo za plinove u razrijeđenim stanjima i, u približnom obliku, za neke komprimirane plinove.
Mnogi prirodni fenomeni ukazuju na haotično kretanje mikročestica, molekula i atoma materije. Što je temperatura supstance viša, to je kretanje intenzivnije. Stoga je toplina tijela odraz nasumičnog kretanja njegovih sastavnih molekula i atoma.
Dokaz da su svi atomi i molekuli neke supstance u stalnom i nasumičnom kretanju može biti difuzija – međusobno prodiranje čestica jedne supstance u drugu (vidi sliku 20a). Tako se miris brzo širi po prostoriji čak i u nedostatku kretanja zraka. Kap tinte brzo pretvara cijelu čašu vode u jednolično crno, iako bi se činilo da bi gravitacija trebala pomoći da se staklo boji samo u smjeru od vrha do dna. Difuzija se također može otkriti u čvrstim tvarima ako se čvrsto pritisnu jedna uz drugu i ostave na duže vrijeme. Fenomen difuzije pokazuje da su mikročestice supstance sposobne za spontano kretanje u svim smjerovima. Ovo kretanje mikročestica supstance, kao i njenih molekula i atoma, naziva se toplotno kretanje.
Očigledno je da se svi molekuli vode u čaši kreću čak i ako u njoj nema kapi mastila. Jednostavno, difuzija mastila čini primetno termičko kretanje molekula. Još jedan fenomen koji omogućava promatranje toplinskog kretanja, pa čak i procjenu njegovih karakteristika može biti Brownovo kretanje, koje se odnosi na haotično kretanje bilo koje najmanje čestice u potpuno mirnoj tekućini vidljivoj kroz mikroskop. Nazvan je Brownian u čast engleskog botaničara R. Browna, koji je 1827. godine, ispitujući polenove spore jedne od biljaka suspendovanih u vodi kroz mikroskop, otkrio da se one neprekidno i haotično kreću.
Braunovo zapažanje potvrdili su i mnogi drugi naučnici. Ispostavilo se da Brownovo kretanje nije povezano ni s tokovima u tekućini niti s njenim postepenim isparavanjem. Najmanje čestice (takođe su se zvale i Brownove) ponašale su se kao da su žive, a ovaj "ples" čestica ubrzavao se zagrijavanjem tekućine i smanjenjem veličine čestica i, obrnuto, usporavao pri zamjeni vode sa viskozniji medij. Brownovsko kretanje je bilo posebno uočljivo kada je uočeno u gasu, na primjer, praćenjem čestica dima ili kapljica magle u zraku. Ovaj zadivljujući fenomen nikada nije prestao, a mogao se posmatrati koliko god se želi.
Objašnjenje Brownovog kretanja dato je tek u posljednjem četvrtine XIX veka, kada je mnogim naučnicima postalo očigledno da je kretanje Braunove čestice uzrokovano nasumičnim udarima molekula medija (tečnosti ili gasa) koji se gibaju (videti sliku 20b). U prosjeku, molekuli medija udaraju na Brownovu česticu iz svih smjerova jednakom silom, međutim, ovi udari nikada ne poništavaju jedan drugog, i kao rezultat toga, brzina Brownove čestice varira nasumično u veličini i smjeru. Stoga se Brownova čestica kreće cik-cak putanjom. Istovremeno, nego manje veličine i mase Brownove čestice, njeno kretanje postaje uočljivije.
Godine 1905. A. Einstein je stvorio teoriju Brownovog kretanja, vjerujući da u svakom ovog trenutka vremena, ubrzanje Brownove čestice zavisi od broja sudara sa molekulima medija, što znači da zavisi od broja molekula po jedinici zapremine medija, tj. sa Avogadrovog broja. Einstein je izveo formulu po kojoj je bilo moguće izračunati kako se srednji kvadrat pomaka Brownove čestice mijenja tokom vremena, ako se zna temperatura medija, njegov viskozitet, veličina čestice i Avogadrov broj, koji je još uvijek bio nepoznato u to vreme. Valjanost ove Einsteinove teorije eksperimentalno je potvrdio J. Perrin, koji je prvi dobio vrijednost Avogadrovog broja. Dakle, analiza Brownovog kretanja postavila je temelje moderne molekularno-kinetičke teorije strukture materije.
Pitanja za pregled:
· Šta je difuzija i kako je povezana sa termičkim kretanjem molekula?
· Šta se naziva Brownovo kretanje i da li je toplotno?
· Kako se priroda Brownovog kretanja mijenja kada se zagrije?
Rice. 20. (a) – u gornjem dijelu su prikazani molekuli dva različita plina, razdvojeni pregradom koja je uklonjena (vidi. donji dio), nakon čega počinje difuzija; (b) u donjem lijevom dijelu je shematski prikaz Brownove čestice (plavo), okružene molekulima medija, sudari s kojima se čestica pomjera (vidi tri putanje čestice).
§ 21. INTERMOLEKULARNE SILE: STRUKTURA GASOVITIH, TEČNIH I ČVRSTIH TELA
Navikli smo na činjenicu da se tekućina može sipati iz jedne posude u drugu, a plin brzo ispuni cijeli volumen koji mu se pruža. Voda može da teče samo koritom, a vazduh iznad nje ne poznaje granice. Da gas ne pokušava da zauzme sav prostor oko nas, ugušili bismo se, jer... ugljični dioksid koji izdišemo nakupljao bi se blizu nas, sprječavajući nas da otpijemo gutljaj svježi zrak. Da, i automobili bi uskoro stali iz istog razloga, jer... Takođe im je potreban kiseonik za sagorevanje goriva.
Zašto gas, za razliku od tečnosti, ispunjava čitavu zapreminu koja mu je data? Između svih molekula postoje međumolekularne privlačne sile, čija veličina vrlo brzo opada kako se molekule udaljavaju jedna od druge, pa stoga na udaljenosti koja je jednaka nekoliko promjera molekula uopće ne stupaju u interakciju. Lako je pokazati da je udaljenost između susjednih molekula plina mnogo puta veća od udaljenosti tekućine. Koristeći formulu (19.3) i znajući gustinu vazduha (r=1,29 kg/m3) na atmosferski pritisak i njegove molarne mase (M = 0,029 kg/mol), možemo izračunati prosječnu udaljenost između molekula zraka, koja će biti jednaka 6,1,10-9 m, što je dvadeset puta udaljenosti između molekula vode.
Dakle, između molekula tekućine smještenih skoro jedna do druge djeluju privlačne sile koje sprječavaju da se ti molekuli rasprše u različitim smjerovima. Naprotiv, beznačajne sile privlačenja između molekula plina nisu u stanju da ih drže zajedno, pa se plinovi mogu širiti, ispunjavajući cijeli volumen koji im je dat. Postojanje međumolekularnih privlačnih sila može se provjeriti izvođenjem jednostavnog eksperimenta - pritiskanjem dvije olovne šipke jedna na drugu. Ako su kontaktne površine dovoljno glatke, šipke će se zalijepiti i teško će se odvojiti.
Međutim, intermolekularne privlačne sile same po sebi ne mogu objasniti sve razlike između svojstava plinovitih, tekućih i čvrstih tvari. Zašto je, na primjer, jako teško smanjiti volumen tekućine ili čvrste tvari, već komprimirati balon relativno lako? To se objašnjava činjenicom da između molekula ne postoje samo privlačne sile, već i intermolekularne sile odbijanja, koje djeluju kada se elektronske ljuske atoma susjednih molekula počnu preklapati. Upravo te sile odbijanja sprečavaju jedan molekul da prodre u zapreminu koju već zauzima drugi molekul.
Kada na tečno ili čvrsto tijelo ne djeluju vanjske sile, udaljenost između njihovih molekula je takva (vidi r0 na slici 21a) na kojoj su rezultantne sile privlačenja i odbijanja jednake nuli. Ako pokušate smanjiti volumen tijela, udaljenost između molekula se smanjuje, a rezultirajuće povećane sile odbijanja počinju djelovati sa strane komprimovanog tijela. Naprotiv, kada je tijelo istegnuto, elastične sile koje nastaju povezane su s relativnim povećanjem sila privlačenja, jer kada se molekuli udaljavaju jedan od drugog, sile odbijanja padaju mnogo brže od privlačnih sila (vidi sliku 21a).
Molekuli plina nalaze se na udaljenostima koje su desetine puta veće od njihove veličine, zbog čega ovi molekuli ne stupaju u interakciju jedni s drugima, pa se plinovi mnogo lakše sabijaju od tekućina i čvrstih tvari. Gasovi nemaju nikakvu specifičnu strukturu i predstavljaju skup pokretnih i sudarajućih molekula (vidi sliku 21b).
Tečnost je skup molekula koji su skoro blizu jedan drugom (vidi sliku 21c). Toplotno kretanje omogućava molekulu tečnosti da s vremena na vrijeme mijenja svoje susjede, skačući s jednog mjesta na drugo. Ovo objašnjava fluidnost tečnosti.
Atomi i molekuli čvrstih tela su lišeni mogućnosti da menjaju svoje susede, a njihovo toplotno kretanje je samo mala fluktuacija u odnosu na položaj susednih atoma ili molekula (vidi sliku 21d). Interakcije između atoma mogu dovesti do solidan postaje kristal, a atomi u njemu zauzimaju pozicije u čvorovima kristalna rešetka. Budući da se molekuli čvrstih tijela ne kreću u odnosu na svoje susjede, ova tijela zadržavaju svoj oblik.
Pitanja za pregled:
· Zašto se molekuli gasa ne privlače jedni druge?
· Koja svojstva tijela određuju međumolekularne sile odbijanja i privlačenja?
Kako objašnjavate tečnost tečnosti?
· Zašto sve čvrste materije zadržavaju svoj oblik?
§ 22. IDEALNI GAS. OSNOVNA JEDNAČINA MOLEKULARNO-KINETIČKE TEORIJE GASOVA.
tečnosti, amorfna i kristalna tijela
gasova i tečnosti
gasovi, tečnosti i kristalne čvrste materije
približno jednak prečniku molekula
manji od prečnika molekula
oko 10 puta veći prečnik molekule
zavisi od temperature gasa
tečnosti
kristalna tela
amorfna tela
samo modeli gasne strukture
samo modeli strukture amorfnih tijela
modeli strukture gasova i tečnosti
modeli strukture gasova, tečnosti i čvrstih tela
rastojanje između molekula se povećava
molekuli počinju da se privlače
povećava se urednost u rasporedu molekula
udaljenost između molekula se smanjuje
nije se promijenilo
povećana 5 puta
smanjen za 5 puta
uvećano za korijen od pet
Udaljenosti između molekula su uporedive sa veličinama molekula (u normalnim uslovima) za
U gasovima u normalnim uslovima, prosečna udaljenost između molekula je
Karakterističan je najmanji red u rasporedu čestica
Udaljenost između susjednih čestica materije je u prosjeku višestruko veća od veličine samih čestica. Ova izjava odgovara modelu
Tokom prelaska vode iz tečnog u kristalno stanje
At konstantan pritisak koncentracija molekula plina se povećala 5 puta, ali se njegova masa nije promijenila. Prosječna kinetička energija translacijskog kretanja molekula plina
Tabela prikazuje tačke topljenja i ključanja nekih supstanci:
supstance | Temperatura ključanja | supstance | Temperatura topljenja |
naftalin |
Odaberite tačnu tvrdnju.
Tačka topljenja žive je viša od tačke ključanja etra
Tačka ključanja alkohola je niža od tačke topljenja žive
Tačka ključanja alkohola je viša od tačke topljenja naftalena
Tačka ključanja etra je niža od tačke topljenja naftalena
Temperatura čvrste supstance se smanjila za 17 ºS. Na apsolutnoj temperaturnoj skali ova promjena je bila
1) 290 K 2) 256 K 3) 17 K 4) 0 K
9. Posuda konstantne zapremine sadrži idealan gas u količini od 2 mol. Kako treba promijeniti apsolutnu temperaturu posude s plinom kada se iz posude oslobodi 1 mol plina tako da se tlak plina na stijenkama posude poveća za 2 puta?
1) povećati 2 puta 3) povećati 4 puta
2) smanjiti za 2 puta 4) smanjiti za 4 puta
10. Pri temperaturi T i pritisku p jedan mol idealnog gasa zauzima zapreminu V. Kolika je zapremina istog gasa, uzeta u količini od 2 mola, pri pritisku 2p i temperaturi 2T?
1) 4V 2) 2V 3) V 4) 8V
11. Temperatura vodonika uzetog u količini od 3 mola u posudi jednaka je T. Kolika je temperatura kiseonika uzetog u količini od 3 mola u posudi iste zapremine i pod istim pritiskom?
1) T 2) 8T 3) 24 T 4) T/8
12. U posudi zatvorenoj klipom nalazi se idealan gas. Na slici je prikazan graf zavisnosti pritiska gasa od temperature sa promenama njegovog stanja. Koje stanje gasa odgovara najmanjoj zapremini?
1) A 2) B 3) C 4) D
13. Posuda konstantne zapremine sadrži idealan gas čija masa varira. Dijagram prikazuje proces promjene stanja plina. U kojoj tački na dijagramu je masa plina najveća?
1) A 2) B 3) C 4) D
14. Na istoj temperaturi zasićena para u zatvorenoj posudi razlikuje od nezasićene pare u istoj posudi
1) pritisak
2) brzina kretanja molekula
3) prosječna energija haotičnog kretanja molekula
4) odsustvo stranih gasova
15. Koja tačka na dijagramu odgovara maksimalnom pritisku gasa?
nemoguće je dati tačan odgovor
17. Balon sa zapreminom od 2500 kubnih metara i masom ljuske od 400 kg, na dnu ima rupu kroz koju se gorionikom zagreva vazduh u kugli. Do kog vremena minimalna temperatura Da li je potrebno da zagrejete vazduh u balonu kako bi balon poleteo zajedno sa teretom (korpom i aeronautom) od 200 kg? Temperatura ambijentalnog vazduha je 7ºS, njegova gustina je 1,2 kg po kubnom metru. Ljuska lopte se smatra nerastezljivom.
MCT i termodinamika
MCT i termodinamika
Za ovaj odjeljak, svaka opcija je uključivala pet zadataka s izborom
odgovor, od kojih su 4 osnovni nivo i 1 napredni. Na osnovu rezultata ispita
Naučeni su sljedeći elementi sadržaja:
Primjena Mendeljejev-Klapejronove jednačine;
Ovisnost tlaka plina o koncentraciji molekula i temperaturi;
Količina toplote tokom grijanja i hlađenja (proračun);
Značajke prijenosa topline;
Relativna vlažnost vazduha (proračun);
Rad u termodinamici (graf);
Primjena plinske jednačine stanja.
Među zadacima osnovnog nivoa poteškoće su izazvala sljedeća pitanja:
1) Promjena unutrašnja energija u raznim izoprocesima (na primjer, s
izohorni porast pritiska) – 50% završetka.
2) Izoprocesni grafovi – 56%.
Primjer 5.
Konstantna masa idealnog gasa je uključena u prikazani proces
na slici. Postiže se najveći pritisak gasa u procesu
1) u tački 1
2) kroz ceo segment 1–2
3) u tački 3
4) kroz ceo segment 2–3
Odgovor: 1
3) Određivanje vlažnosti vazduha – 50%. Ovi zadaci su sadržavali fotografiju
psihrometar, prema kojem je bilo potrebno uzeti očitanja suhog i vlažnog
termometara, a zatim pomoću dijela odredite vlažnost zraka
psihrometrijska tabela data u zadatku.
4) Primena prvog zakona termodinamike. Pokazalo se da je ovih zadataka najviše
teški među zadacima osnovnog nivoa za ovu sekciju – 45%. Evo
bilo je potrebno koristiti graf i odrediti vrstu izoprocesa
(korištene su ili izoterme ili izohore) iu skladu s tim
odrediti jedan od parametara na osnovu datog drugog.
Među zadacima viši nivo prezentovani su računski problemi za
primjena gasne jednadžbe stanja koja je ispunjena u prosjeku 54%
učenika, kao i ranije korištene zadatke za utvrđivanje promjena
parametri idealnog gasa u proizvoljnom procesu. Uspješno se nosi s njima
samo grupa jakih diplomaca, a prosječna stopa završavanja bila je 45%.
Jedan takav zadatak je dat u nastavku.
Primjer 6
Idealan gas se nalazi u posudi zatvorenoj klipom. Proces
promjene u stanju plina prikazane su na dijagramu (vidi sliku). Kako
da li se zapremina gasa promenila tokom njegovog prelaska iz stanja A u stanje B?
1) stalno se povećavao
2) stalno se smanjivao
3) prvo povećan, a zatim smanjen
4) prvo smanjen, a zatim povećan
Odgovor: 1
Vrste aktivnosti Količina
zadataka %
fotografije2 10-12 25.0-30.0
4. FIZIKA
4.1. Karakteristike kontrolnih mjernih materijala u fizici
2007
Ispitni rad za jedinstveni državni ispit 2007. godine je imao
ista struktura kao u prethodne dvije godine. Sastojao se od 40 zadataka,
koji se razlikuju po obliku prezentacije i stepenu složenosti. U prvom dijelu rada
Uključeno je 30 zadataka višestrukog izbora, pri čemu je svaki zadatak bio popraćen
četiri opcije odgovora, od kojih je samo jedan bio tačan. Drugi dio je sadržavao 4
zadaci kratkih odgovora. To su bili računski problemi, nakon rješavanja
što je zahtijevalo da se odgovor da u obliku broja. Treći dio ispita
rad - ovo je 6 računskih zadataka, na koje je bilo potrebno donijeti kompletan
detaljno rješenje. Ukupno vrijeme Vrijeme završetka radova bilo je 210 minuta.
Kodifikator elemenata i specifikacija obrazovnog sadržaja
ispitni radovi sastavljeni su na osnovu obaveznog minimuma
1999. br. 56) i uzeo u obzir federalnu komponentu državnog standarda
srednja (potpuna) stručna sprema fizike, specijalistički nivo (Naredba MO od 5
mart 2004. br. 1089). Kodifikator elementa sadržaja nije se promijenio prema
u odnosu na 2006. godinu i obuhvatio je samo one elemente koji su bili istovremeno
prisutni i u federalnoj komponenti državnog standarda
(nivo profila, 2004.), te u Obavezni minimum sadržaja
obrazovanje 1999
U poređenju sa kontrolnim mjernim materijalima iz 2006. godine u varijantama
Na Jedinstvenom državnom ispitu 2007. izvršene su dvije promjene. Prva od njih bila je preraspodjela
zadaci u prvom dijelu rada po tematskoj osnovi. Bez obzira na poteškoću
(osnovni ili napredni nivoi), prvo su slijedili svi zadaci mehanike, pa onda
u MCT i termodinamici, elektrodinamici i, konačno, kvantnoj fizici. Sekunda
Promjena se ticala ciljanog uvođenja testiranja zadataka
formiranje metodičkih vještina. U 2007. zadaci A30 testirali su vještine
analizirati rezultate eksperimentalnih studija, izražene u obliku
tabele ili grafike, kao i konstruisati grafikone na osnovu rezultata eksperimenta. Odabir
zadaci za liniju A30 su izvršeni na osnovu potrebe za provjerom u ovome
niz opcija za jednu vrstu aktivnosti i, shodno tome, bez obzira na
tematska pripadnost određenog zadatka.
Ispitni rad je obuhvatao zadatke osnovnih, naprednih
i visokog nivoa težine. Zadaci osnovnog nivoa najviše su testirali savladavanje
važnih fizičkih pojmova i zakona. Kontrolisani su zadaci višeg nivoa
sposobnost korištenja ovih pojmova i zakona za analizu složenijih procesa ili
sposobnost rješavanja problema koji uključuju primjenu jednog ili dva zakona (formule) prema bilo kojem od
one školski kurs fizike. Zadaci visoki nivo poteškoće su proračunate
zadatke koji odražavaju nivo zahtjeva za prijemni ispiti na univerzitete i
zahtijevaju primjenu znanja iz dva ili tri odjeljka fizike odjednom u modificiranom ili
novoj situaciji.
KIM 2007 je uključivao zadatke na svim osnovnim sadržajima
delovi kursa fizike:
1) “Mehanika” (kinematika, dinamika, statika, zakoni održanja u mehanici,
mehaničke vibracije i valovi);
2) „Molekularna fizika. Termodinamika";
3) “Elektrodinamika” (elektrostatika, D.C., magnetno polje,
elektromagnetna indukcija, elektromagnetske oscilacije i valovi, optika);
4) " Kvantna fizika» (elementi STR, dualnost talas-čestica, fizika
atom, fizika atomskog jezgra).
Tabela 4.1 prikazuje distribuciju zadataka po blokovima sadržaja u svakom od njih
iz dijelova ispitnog rada.
Tabela 4.1
zavisno od vrste zadataka
Svi rade
(sa izborom
(sa kratkim
zadataka % Količina
zadataka % Količina
zadataka %
1 Mehanika 11-131 27,5-32,5 9-10 22,5-25,0 1 2,5 1-2 2,5-5,0
2 MCT i termodinamika 8-10 20,0-25,0 6-7 15,0-17,5 1 2,5 1-2 2,5-5,0
3 Elektrodinamika 12-14 30,0-35,5 9-10 22,5-15,0 2 5,0 2-3 5,0-7,5
4 Kvantna fizika i
STO 6-8 15,0-20,0 5-6 12,5-15,0 – – 1-2 2,5-5,0
Tabela 4.2 prikazuje distribuciju zadataka po blokovima sadržaja u
zavisno od nivoa težine.
Table4.2
Raspodjela zadataka po dijelovima predmeta fizika
zavisno od nivoa težine
Svi rade
Osnovni nivo
(sa izborom
Povišen
(sa izborom odgovora
i kratko
Visoki nivo
(sa proširenim
Odjeljak za odgovore)
zadataka % Količina
zadataka % Količina
zadataka % Količina
zadataka %
1 Mehanika 11-13 27,5-32,5 7-8 17,5-20,0 3 7,5 1-2 2,5-5,0
2 MCT i termodinamika 8-10 20,0-25,0 5-6 12,5-15,0 2 5,0 1-2 2,5-5,0
3 Elektrodinamika 12-14 30,0-35,5 7-8 17,5-20,0 4 10,0 2-3 5,0-7,5
4 Kvantna fizika i
STO 6-8 15,0-20,0 4-5 10,0-12,5 1 2,5 1-2 2,5-5,0
Prilikom izrade sadržaja ispitnog rada uzeli smo u obzir
potrebno je testirati majstorstvo razne vrste aktivnosti. Gde
zadaci za svaku od niza opcija odabrani su uzimajući u obzir distribuciju po tipu
aktivnosti prikazane u tabeli 4.3.
1 Promjena broja zadataka za svaku temu je posljedica različitih tema složenih zadataka C6 i
zadaci A30, provjera metodičkih sposobnosti na osnovu materijala iz različitih grana fizike, u
razne serije opcija.
Table4.3
Raspodjela zadataka prema vrsti aktivnosti
Vrste aktivnosti Količina
zadataka %
1 Razumijem fizičko značenje modeli, koncepti, količine 4-5 10.0-12.5
2 Objasnite fizičke pojave, razlikovati uticaj različitih
faktori na pojavu pojava, manifestacije pojava u prirodi ili
njihova upotreba u tehnički uređaji i svakodnevni život
3 Primijenite zakone fizike (formule) za analizu procesa na
nivo kvaliteta 6-8 15.0-20.0
4 Primijenite zakone fizike (formule) za analizu procesa na
izračunati nivo 10-12 25,0-30,0
5 Analizirati rezultate eksperimentalnih studija 1-2 2.5-5.0
6 Analizirajte informacije dobijene iz grafikona, tabela, dijagrama,
fotografije2 10-12 25.0-30.0
7 Rješavanje zadataka različitih nivoa složenosti 13-14 32.5-35.0
Svi zadaci prvog i drugog dijela ispitnog rada ocijenjeni su 1
primarni rezultat. Rješenja za probleme u trećem dijelu (C1-C6) provjerila su dva stručnjaka u
u skladu sa opštim kriterijumima ocjenjivanja, vodeći računa o ispravnosti i
potpunost odgovora. Maksimalna ocjena za sve zadatke sa detaljnim odgovorom bila je 3
bodova. Zadatak se smatrao riješenim ako je učenik za njega postigao najmanje 2 boda.
Na osnovu bodova dobijenih za izvršenje svih ispitnih zadataka
rad, preveden je u „testne“ bodove na skali od 100 bodova i u ocjene
na skali od pet tačaka. Tabela 4.4 pokazuje odnose između primarnih,
rezultate testa koristeći sistem od pet bodova u posljednje tri godine.
Table4.4
Primarni omjer rezultata, rezultate testova i školske ocjene
Godine, bodovi 2 3 4 5
2007 osnovna škola 0-11 12-22 23-35 36-52
test 0-32 33-51 52-68 69-100
2006 osnovna škola 0-9 10-19 20-33 34-52
test 0-34 35-51 52-69 70-100
2005 osnovna škola 0-10 11-20 21-35 36-52
test 0-33 34-50 51-67 68-100
Poređenje granica primarnih bodova pokazuje da su ove godine uslovi
dobijanje odgovarajućih ocjena bile su strože u odnosu na 2006. godinu, ali
približno odgovarao uslovima iz 2005. To je bilo zbog činjenice da je u prošlosti
godine objedinjeni ispit Fiziku nisu polagali samo oni koji su planirali da uđu na univerzitete
na relevantnom profilu, ali i skoro 20% učenika (od ukupnog broja polaganih),
koji su studirali fiziku na osnovnom nivou (za njih je odlučen ovaj ispit
region obavezan).
Ukupno je pripremljeno 40 opcija za ispit 2007.
koje su bile pet serija od 8 opcija, kreiranih prema različitim planovima.
Niz opcija se razlikovao u kontrolisanim elementima i tipovima sadržaja
aktivnosti za istu liniju zadataka, ali generalno su svi imali približno
2 U ovom slučaju mislimo na oblik informacije predstavljene u tekstu zadatka ili distraktore,
dakle, isti zadatak može testirati dvije vrste aktivnosti.
isto prosječan nivo složenosti i odgovara ispitnom planu
rad dat u Dodatku 4.1.
4.2. Karakteristike polaznika Jedinstvenog državnog ispita iz fizike2007 godine
Broj polaznika Jedinstvenog državnog ispita iz fizike ove godine iznosio je 70.052 osobe, što
znatno niži u odnosu na prethodnu godinu i približno u skladu sa pokazateljima
2005. (vidi tabelu 4.5). Broj regija u kojima su diplomci polagali Jedinstveni državni ispit
fizike, povećan na 65. Broj diplomaca koji su odabrali fiziku u formatu
Jedinstveni državni ispit se značajno razlikuje za različite regije: od 5316 osoba u Republici
Tatarstan do 51 osoba Nenets Autonomni Okrug. Kao postotak od
do ukupnog broja diplomiranih, broj polaznika Jedinstvenog državnog ispita iz fizike kreće se od
0,34% u Moskvi do 19,1% u Samarskoj regiji.
Table4.5
Broj učesnika ispita
Broj godina Djevojčice Dječaci
regioni
učesnici Broj % Broj %
2005 54 68 916 18 006 26,1 50 910 73,9
2006 61 90 3893 29 266 32,4 61 123 67,6
2007 65 70 052 17 076 24,4 52 976 75,6
Ispit iz fizike biraju pretežno mladići, i to tek četvrtina
od ukupnog broja učesnika su djevojke koje su odlučile nastaviti
obrazovni univerziteti sa fizičkim i tehničkim profilom.
Distribucija učesnika ispita po kategorijama ostaje praktično nepromijenjena iz godine u godinu.
tipovi naselja (vidi tabelu 4.6). Skoro polovina diplomaca koji su polagali
Jedinstveni državni ispit iz fizike, živi u glavni gradovi a samo 20% su studenti koji su završili
seoske škole.
Table4.6
Distribucija učesnika ispita po vrsti naselja, u kojem
nalaze se njihove obrazovne institucije
Broj ispitanika Procenat
Tip naselje ispitanici
Ruralno naselje (selo,
selo, salaš itd.) 13.767 18.107 14.281 20,0 20,0 20,4
Urbano naselje
(radno selo, gradsko selo
vrsta, itd.)
4 780 8 325 4 805 6,9 9,2 6,9
Grad sa manje od 50 hiljada stanovnika 7.427 10.810 7.965 10,8 12,0 11,4
Grad sa populacijom od 50-100 hiljada ljudi 6.063 8.757 7.088 8,8 9,7 10,1
Grad sa populacijom od 100-450 hiljada ljudi 16.195 17.673 14.630 23,5 19,5 20,9
Grad sa populacijom od 450-680 hiljada ljudi 7.679 11.799 7.210 11.1 13.1 10.3
Grad sa više od 680 hiljada stanovnika.
ljudi 13.005 14.283 13.807 18,9 15,8 19,7
Sankt Peterburg – 72 7 – 0,1 0,01
Moskva – 224 259 – 0,2 0,3
Nema podataka – 339 – – 0,4 –
Ukupno 68.916 90.389 70.052 100% 100% 100%
3 2006. godine u jednom od regiona prijemni ispiti na fakultetima iz fizike održani su samo u
Format objedinjenog državnog ispita. To je rezultiralo tako značajnim povećanjem broja polaznika Jedinstvenog državnog ispita.
Sastav polaznika ispita prema vrsti obrazovanja ostaje praktično nepromijenjen.
institucije (vidi tabelu 4.7). Kao i prošle godine, velika većina
ispitanici su završili obrazovne institucije, a samo oko 2%
maturanti su dolazili na ispit iz obrazovnih ustanova osnovnih odn
prosjek stručno obrazovanje.
Table4.7
Distribucija učesnika ispita prema vrsti obrazovne ustanove
Broj
ispitanici
Procenat
Tip obrazovne ustanove ispitanici
2006 G. 2007 G. 2006 G. 2007 G.
Opšteobrazovne ustanove 86.331 66.849 95,5 95,4
Večernje (smjensko) opšte obrazovanje
institucije 487 369 0,5 0,5
Opšteobrazovni internat,
kadetska škola, internat sa
početna letačka obuka
1 144 1 369 1,3 2,0
Obrazovne ustanove osnovnih i
srednje stručno obrazovanje 1.469 1.333 1,7 1.9
Nema podataka 958 132 1,0 0,2
Ukupno: 90.389 70.052 100% 100%
4.3. Glavni rezultati ispitnog rada iz fizike
Generalno, rezultati ispitnog rada u 2007. godini bili su
nešto veći od prošlogodišnjih rezultata, ali približno na istom nivou kao
brojke iz pretprošle godine. U tabeli 4.8 prikazani su rezultati Jedinstvenog državnog ispita iz fizike 2007. godine.
na skali od pet tačaka, a u tabeli 4.9 i sl. 4.1 – na osnovu rezultata testa od 100-
bodovna skala. Radi jasnoće poređenja, rezultati su prikazani u poređenju sa
prethodne dvije godine.
Table4.8
Distribucija učesnika ispita po nivoima
priprema(procenat od ukupnog broja)
Godine “2” Oznake “p3o” 5 bodova “b4n” na skali “5”
2005 10,5% 40,7% 38,1% 10,7%
2006 16,0% 41,4% 31,1% 11,5%
2007 12,3% 43,2% 32,5% 12,0%
Table4.9
Raspodjela učesnika ispita
na osnovu rezultata testova dobijenih u2005-2007 yy.
Godina Test interval skale rezultata
razmjena 0-10 11-20 21-30 31-40 41-50 51-60 61-70 71-80 81-90 91-100
2005 0,09% 0,57% 6,69% 19,62% 24,27% 24,44% 16,45% 6,34% 1,03% 0,50% 68 916
2006 0,10% 0,19% 6,91% 23,65% 23,28% 19,98% 15,74% 7,21% 2,26% 0,68% 90 389
2007 0,07% 1,09% 7,80% 19,13% 27,44% 20,60% 14,82% 6,76% 1,74% 0,55% 70 052
0-10 11-20 21-30 31-40 41-50 51-60 61-70 71-80 81-90 91-100
Rezultat testa
Procenat učenika koji su primili
odgovarajući rezultat testa
Rice. 4.1 Distribucija učesnika ispita prema primljenim rezultatima testova
Tabela 4.10 prikazuje poređenje skale u testnim tačkama od 100
skalu sa rezultatima rješavanja zadataka ispitne verzije u osnovnoj
Table4.10
Poređenje intervala primarnih i testnih rezultata u2007 godine
Interval skale
ispitne tačke 0-10 11-20 21-30 31-40 41-50 51-60 61-70 71-80 81-90 91-100
Interval skale
primarni bodovi 0-3 4-6 7-10 11-15 16-22 23-29 30-37 38-44 45-48 49-52
Da dobije 35 bodova (score 3, primarni rezultat – 13) ispitanik
Bilo je dovoljno tačno odgovoriti na 13 najjednostavnijih pitanja iz prvog dijela
rad. Da bi postigao 65 bodova (score 4, početni rezultat – 34), diplomirani student mora
je, na primjer, tačno odgovorio na 25 pitanja sa višestrukim odgovorom, riješio tri od četiri
problema sa kratkim odgovorom, a takođe se nosi sa dva problema visokog nivoa
teškoće. Oni koji su dobili 85 bodova (ocjena 5, primarni rezultat – 46)
savršeno odradio prvi i drugi dio rada i riješio najmanje četiri problema
treći dio.
Najbolji od najboljih (raspon od 91 do 100 bodova) ne trebaju samo
slobodno se snalaze u svim pitanjima školskog kursa fizike, ali i praktično
Izbjegnite čak i tehničke greške. Dakle, da dobijete 94 boda (primarni rezultat
– 49) bilo je moguće „ne dobiti“ samo 3 primarna boda, dozvoljavajući npr.
aritmetičke greške pri rješavanju jednog od problema visokog nivoa složenosti
udaljenosti... između spoljni i unutrašnji uticaji i razlike uslovimaZa ... atnormalno tada pritisak dostigne 100° at ... Za njegovo djelovanje u velikoj mjeri veličine, Za ...
Wiener norbert kibernetika drugo izdanje Wiener n kibernetika ili kontrola i komunikacija u životinjama i mašinama - 2. izdanje - m science glavno izdanje publikacija za strane zemlje 1983. - 344 str.
DokumentOr uporedivi ... Za izvršenje normalno procesi razmišljanja. At takav uslovima ... veličina Za spojne linije između različite konvolucije razdaljina... od kojih manji molekule komponente mešavine...
Wiener n cybernetics ili kontrola i komunikacija u životinjama i mašinama - 2. izdanje - m science glavno uredništvo publikacija za strane zemlje 1983 - 344 str.
DokumentOr uporedivi ... Za izvršenje normalno procesi razmišljanja. At takav uslovima ... veličina, ali sa glatkom površinom. Na drugoj strani, Za spojne linije između različite konvolucije razdaljina... od kojih manji molekule komponente mešavine...
Kolika je prosječna udaljenost između molekula zasićene vodene pare na temperaturi od 100°C?
Zadatak br. 4.1.65 iz “Zbirke zadataka za pripremu prijemnih ispita iz fizike na USPTU”
Dato:
\(t=100^\circ\) C, \(l-?\)
Rješenje problema:
Razmotrimo vodenu paru u nekoj proizvoljnoj količini jednakoj \(\nu\) molovima. Da biste odredili zapreminu \(V\) koju zauzima određena količina vodene pare, trebate koristiti Clapeyron-Mendelejevu jednadžbu:
U ovoj formuli, \(R\) je univerzalna plinska konstanta jednaka 8,31 J/(mol K). Pritisak zasićene vodene pare \(p\) na temperaturi od 100° C jednak je 100 kPa, ovaj poznata činjenica, i svaki student bi to trebao znati.
Da bismo odredili broj molekula vodene pare \(N\), koristimo sljedeću formulu:
Ovdje je \(N_A\) Avogadrov broj, jednak 6,023·10 23 1/mol.
Tada za svaki molekul postoji kocka volumena \(V_0\), očito određena formulom:
\[(V_0) = \frac(V)(N)\]
\[(V_0) = \frac((\nu RT))((p\nu (N_A))) = \frac((RT))((p(N_A)))\]
Sada pogledajte dijagram za problem. Svaki molekul se uslovno nalazi u svojoj kocki, udaljenost između dva molekula može varirati od 0 do \(2d\), gde je \(d\) dužina ivice kocke. Prosječna udaljenost \(l\) bit će jednaka dužini ivice kocke \(d\):
Dužina ivice \(d\) se može naći ovako:
Kao rezultat, dobijamo sledeću formulu:
Pretvorimo temperaturu u Kelvinovu skalu i izračunajmo odgovor:
Odgovor: 3,72 nm.
Ako ne razumijete rješenje i imate pitanja ili ste pronašli grešku, slobodno ostavite komentar ispod.