Главная страница | Контакты | Случайная страница Автомобили Астрономия Биология География Дом и сад Другие языки Другое Информатика История Культура Литература Логика Математика Медицина Металлургия Механика Образование Охрана труда Педагогика Политика Право Психология Религия Риторика Социология Спорт Строительство Технология Туризм Физика Философия Финансы Химия Черчение Экология Экономика Электроника

Изохорный процесс

Основная статья: Изохорный процесс

Изохорный процесс — процесс изменения состояния термодинамической системы при постоянном объёме (). Для идеальных газов изохорический процесс описывается законом Шарля: для данной массы газа при постоянном объёме, давление прямо пропорционально температуре:

Линия, изображающая изохорный процесс на диаграмме, называется изохорой.

Ещё стоит указать что поданная к газу энергия расходуется на изменение внутренней энергии то есть Q = 3* ν*R*T/2=3*V*ΔP, где R — универсальная газовая постоянная, ν количество молей в газе, T температура в Кельвинах, V объём газа, ΔP приращение изменения давления. а линию, изображающая изохорный процесс на диаграмме, в осях Р(Т), стоит продлить и пунктиром соединить с началом координат, так как может возникнуть недопонимание.

Изотермический процесс — процесс изменения состояния термодинамической системы при постоянной температуре ()(). Изотермический процесс описывается законом Бойля — Мариотта:

При постоянной температуре и неизменных значениях массы газа и его молярной массы, произведение объёма газа на его давление остается постоянным: PV = const.

PV = const при T = const

Адиабатический процесс — термодинамический процесс в макроскопической системе, при котором система не получает и не отдаёт тепловой энергии. Линия, изображающая адиабатный процесс на какой-либо термодинамической диаграмме, называется адиабатой.
Для идеальных газов адиабата имеет простейший вид и определяется уравнением:
pVk = const
где:
p — давление газа,
V — его объём,
k = Cp / Cv
Cp и Cv — теплоёмкости газа соответственно при постоянном давлении и постоянном объёме.
Для нерелятивистского невырожденного одноатомного идеального газа k = 5/3, а для двухатомного газа k = 7/5.
Адиабатный процесс является частным случаем политропного процесса. Адиабатные процессы обратимы, если их проводить достаточно медленно (квазистатически). В общем случае адиабатный процесс необратим.

12) Молекулярно-кинетическая теория: основные положения, основное уравнение

Основное уравнение МКТ устанавливает связь между макроскопическим параметром «давление» и параметрами, характеризующими молекулу.

При своем движении молекулы ударяются о стенки сосуда, в котором находятся, создавая, таким образом, давление.

Определим некоторые условия: давление не зависит от формы сосуда, газ находится в равновесии. Рассмотрим газ в кубическом сосуде со стороной a. Будем считать, что все молекулы движутся в трех направлениях. Если число молекул N, то вдоль каждой координатной оси движется n*1/3 молекул.

При движении одной молекулы применим ЗСИ для системы «молекула-стенка».

Сила давления, которая возникает, равна . Тогда

- за время молекула пробегает расстояние 2a.

В соответствии со статистическим методом, нужно применить среднее значение квадратичной скорости.

не имеет смысла в применении к одной молекуле

Давление – это сила, разделенная на единицу площади.

Следствия: , .

Средняя кинетическая энергия поступательного движения молекул зависит прямо пропорционально от термодинамической температуры, поэтому температура является мерой средней кинетической энергии молекул. Температура характеризует состояние теплового равновесия, это величина аддитивная.

Температура - физическая величина, характеризующая состояние термодинамического равновесия макроскопической системы. В системе СИ разрешено использование термодинамической и практической шкалы температур. В термодинамической шкале тройная точка воды (температура, при которой лед, вода и пар при давлении 609 Па находятся в термодинамическом равновесии) считается равной Т = 273.16 градуса Кельвина [K]. В практической шкале температуры замерзания и кипения воды при давлении 101300 Па считаются равными, соответственно, t = 0 и t =100 градусов Цельсия [C]. Эти температуры связаны между собой соотношением

T = 273.15 + t.

Температура Т = 0 К называется нулем Кельвин, согласно современным представлениям эта температура недостижима, хотя приближение к ней сколь угодно близко возможно.

Из ОУМКТ можно получить формулу для расчета средней квадратичной скорости путем замены n=N/V, m=Nm ₀.

14) Магнитное поле. Его характеристики. Изображение магнитных полей. Принцип суперпозиции магнитных полей

Магнитное поле – форма материи. Свойство: действует на движущуюся заряженную частицу с силой, зависящей от произведения её заряда на скорость.

Магнитная индукция - силовая характеристика магнитного поля (вектор B). Определяется из закона Ампера: магнитная индукция B численно равна силе, действующей со стороны магнитного поля на единицу длины проводника, расположенного перпендикулярно к направлению магнитного поля, по которому течёт электрический ток единичной силы.

Поток вектора напряжённости электрического поля - сквозь замкнутую поверхность S: ò_(цирк,S) E _n dS. Это из теоремы Гаусса для вектора напряжённости E в диэлектрике = ò_(цирк,S)(e₀ E _n dS)=S(q _СВОБ)+S(q _СВЯЗ). ГдеS(q _СВОБ) - это сумма свободных зарядов, охватываемых замкнутой поверхностью S, S(q _СВЯЗ) - это сумма связанных зарядов, охватываемых этой поверхностью.

Теорема Гаусса - магнитный поток сквозь произвольную замкнутую поверхность равен нулю: ò_{(цирку,S)} B _n dS =0. B _n - проекция вектора B на направление нормали. Теорема выражает отсутствие в природе магнитных зарядов и замкнутость линий индукции магнитного поля.

Маг-ное поле возникает около

Проводников с токов, т.к. электрический ток- направленное движение заряженных частиц, то магнитное поле создается

движущимися заряженными частицами. Магнитное поле зондируется с помощью

проводника с током, с помощью

магнитной стрелки. В каждую точку поля вносится замкнутый плоский контур с током.

Принцип супер позиции

Любой проводник с током может быть представлен совокупностью бесконечно малых векторов dl. Индукция результирующего магнитного поля, создаваемого всеми векторами dl, будет равна векторной сумме магнитных индукций, создаваемых каждым током dl в отдельности

15)
Постоянный ток. Характеристики тока: сила тока, плотность. Закон Ома для однородного участка цепи в интегральном и дифференциальном видах. Сопротивление проводников. Проводимость проводников.

Ток - упорядоченное движение заряженных частиц.

Сила тока - сквозь некоторую поверхность S называется скалярная величина I, равная первой производной по времени от заряда q, проходящего через эту поверхность: I = dq / dt.

Постоянный ток - когда сила тока и его направление не изменяются с течением времени. Для постоянного тока: I = q / t, где q - электрический заряд, t - время. Сила постоянного тока численно равна заряду q, проходящему через поверхность S за единицу времени.

Распределение электрического тока по сечению S характеризуется вектором плотности тока j. Он направлен в сторону в сторону движения положительных зарядов и численно равен: j = dI / dS ', где dS ' - проекция элемента поверхности dS на плоскость, перпендикулярную к j, dI - сила тока сквозь dS и dS '.

Плотность тока (постоянного) - одинакова по всему сечению S проводника. Для постоянного тока I = jS.

Теория электропроводности по Друде - электрон имеет среднюю длину свободного пробега`l, равную по порядку величины периоду кристаллической решётки металла (10^-8см).

Закон Ома для произвольного участка цепи - IR ₂₁=(j₁-j₂)+ e ₂₁ или U ₂₁= IR ₂₁. j1 и j2 - значение потенциала электрического поля в точках 1 и 2.

Закон Ома в дифференциальной форме - U21=ò_(1,2)((E _КУЛ+ E _СТОР) d l)=ò_(1,2)(E d l). E = E _КУЛ+ E _СТОР. E _КУЛ и E _СТОР - напряжённости кулоновских и сторонних сил.