Physics

РАЗМЕРЫ МОЛЕКУЛ

V = Sd – толщина слоя, где

d – диаметр молекулы

Vкапли = 1 мм3

(молекула)

10-8 см (атома)

ЧИСЛО МОЛЕКУЛ

МАССА МОЛЕКУЛЫ ВОДЫ

,

где N – число молекул.

- относительная молекулярная масса

КОЛИЧЕСТВО ВЕЩЕСТВА

И ПОСТОЯННАЯ АВОГАДРО

Один моль – это кол-во в-ва, в котором содержится столько же молекул или атомов, сколько атомов со-держится в углероде массой 0,012 кг.

- кол-во в-ва

МОЛЯРНАЯ МАССА

Молярной массой М в-ва называют в-во, взятое в кол-ве одного моля.

молярная масса

. - кол-во в-ва.

- число молекул

МАССА В-ВА, СОДЕРЖАЩЕГОСЯ

В ЛЮБОМ КОЛ-ВЕ В-ВА

БРОУНОВСКОЕ ДВИЖЕНИЕ

Броуновское движение – это тепловое движение взвешенных в жидкости (или газе) частиц.

Причина Броуновского движения закл-ся в том, что удары молекул жидкости о частицу не компенси-руют друг друга, хаотичное, беспорядочное движение самой жидкости.

ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ МОЛЕКУЛ

На расстояниях, превышающих 2-3 диаметра мо-лекул, действуют силы притяжения. По мере умень-шения расстояния между молекулами сила притяже-ния сначала увеличивается, а затем начинает убывать и убывает до нуля, когда расстояние между двумя молекулами становится равным сумме радиусов мо-лекул.

ИДЕАЛЬНЫЙ ГАЗ

Ид. газ – это газ, взаимодействие между молекулами которого пренебрежимо мало. В нем:

1. Отсутствуют силы межмолекулярного взаимодей-ствия;

2. Взаимодействие молекул происходит только при их соударении и является упругим;

3. Молекулы идеального газа не имеют объема, пред-ставляют собой материальные точки.

Давление (ид. газа) создается ударами молекул о стенки сосуда ~n,

где n – концентрация молекул.

~

СРЕДНЕЕ ЗНАЧЕНИЕ КВАДРАТА

СКОРОСТИ МОЛЕКУЛ

средн.значен. кв. скорости

где N – число молекул в газе.

квадрат модуля любого вектора

среднее значение

сред. значен. квадр. проекций скорости

средн. квадрат проекции скорости

ОСНОВНОЕ УРАВНЕНИЕ МОЛЕКУЛЯРНО-КИНЕТИЧЕСКОЙ ТЕОРИИ ГАЗА

; ;

- основн. уравнен. МКТ газов.

; .

Давление идеального газа пропорционально про-изведению концентрации молекул на среднюю кине-тическую энергию поступательного движения моле-кул.

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ТЕМПЕРАТУРЫ

АБСОЛЮТНАЯ ТЕМПЕРАТУРА

~T , где Т – абсолютная температура

= kТ , где k- коэф. пропорциональности

Предельн. тем-ру, при котор. давление идеал. газа обращается в нуль при пост. объеме или объем ид. газа стремится к нулю при неизменном давле-нии, называют абсолютным нулем температуры

ПОСТОЯННАЯ БОЛЬЦМАНА

постоян-ная Больцмана

Постоянная Больцмана связывает температуру в энергетических единицах с температурой Т в кельвинах.

T = t+273

ТЕМПЕРАТУРА

МЕРА СРЕДНЕЙ КИНЕТИЧЕСКОЙ

ЭНЕРГИИ МОЛЕКУЛ.

Абсолютная температура есть мера средней ки-нетической энергии движения молекул.

и ;

p = nkT, где n – концентрация молекул [

В равных объемах газов при одинаковых темпе-ратурах и давлениях содержится одинаковое число молекул.

СРЕДНЯЯ СКОРОСТЬ ТЕПЛОВОГО

ДВИЖЕНИЯ МОЛЕКУЛ

; , где - масса молекул тела

- средняя квадратичная скорость

УРАВНЕНИЯ СОСТОЯНИЯ ИДЕАЛ. ГАЗА

Идеальный газ – это газ, взаимодействие между молекулами которого пренебрежимо мало.

, где

NA – постоянная Авогадро

m – масса газа

М – его молярная масса

Произведение постоянной Больцмана k и посто-янной Авогадро NA называют универсальной (моляр-ной) газовой постоянной и обозначают буквой R.

R =

- уравнение Менделеева-Клапейрона

и

начальное состояние газа конечное состояние

- уравнение Клапейрона.

ГАЗОВЫЕ ЗАКОНЫ

1. Изотермический процесс («изос» - от греч. равный)

Закон Бойля-Мариотта

Процесс изменения состояния термодинамической системы макроскопических тел при постоянной тем-пературе называют изотермическим.

PV = const при T = const

~

I

II

Графиком является изотерма (гипербола)

Т1>T2, т.к. R1>R2

R1V1 = R2V2

2. Изобарный процесс («барос» - вес, тяжесть)

закон Гей- Люссака

Процесс изменения состояния термодинамиче-ской системы при постоянном давлении называется изобарным

при P=const

V = T const; V ~ T; .

V P1

V1 P2

V2

O T

Графиком является изобара (прямая)

V1>V2 , P10, а при сжатии А'0.

p

p

V2-V1

V1 V2 V

КОЛИЧЕСТВО ТЕПЛОТЫ

1.Нагревание и охлаждение

Q- количество теплоты [Дж]

c- удельная теплоемкость вещества

m-масса тела [кг]

-средняя температура

При нагреванииQ>0

При охлажденииQ0

При конденсации Q0; ΔU>0 увеличивается

2. Изотермический процесс

T = const ΔT = 0

ΔU=0; Q= - A ; Q = A

3. Изобарный процесс

P = const; ΔU = Q+A; Q = ΔU = A'

4. Адиабатный процесс

Процесс, протекающий в системе (теплоизолиро-ванной), которая не обменивается теплом с окру-жающими телами.

Q = 0 ; ΔU = A.

Q1 + Q2 + Q3 + … = 0 – уравнение теплового баланса

где Q1, Q2, Q3, … - кол-ва теплоты, полученные или отданные телами.

ВТОРОЙ ЗАКОН ТЕРМОДИНАМИКИ

Второй закон термодинамики указывает направ-ление возможных энергетических превращений и тем самым выражает необратимость процессов в природе.

Принципы действия тепловых двигателей

Температуру Т1 называют температурой нагревателя.

Температуру Т2 называют температурой холодильника

A' =|Q1|-|Q2|, где

Q1 – кол-во тепла, полученное от нагревателя, а

Q2 – кол-во теплоты отданное холодильнику.

Коэф. полезного действия теплового двигателя назы-вают отношение работы А', совершаемой двигателем, к количеству теплоты, полученному от нагревателя:

.

Так как у всех двигателей некоторое количество теп-лоты передается холодильнику, то  < 1.

Максимальное значение КПД тепловых двигателей.

Реальная тепловая машина, работающая с нагревате-лем, имеющим температуру Т1, и холодильником с температурой Т2, не может иметь КПД, превышаю-щий КПД идеальной тепловой машины.

Закон сохранения электрического заряда.

При электризации тел выполняется закон сохра-нения электрического заряда. Этот закон справедлив для замкнутой системы. В замкнутой системе ал-гебраическая сумма зарядов всех частиц остается неизменной. Если заряды частиц обозначить через q1, q2 и т.д., то

q1 + q2 + q3 + … + qn = const.

Основной закон электростатики – закон КУЛОНА

Если расстояние между телами во много раз больше их размеров, то ни форма, ни размеры заря-женных тел существенно не влияют на взаимодей-ствия между ними. В таком случае эти тела можно рассматривать как точечные.

Сила взаимодействия заряженных тел зависит от свойств среды между заряженными телами.

Сила взаимодействия двух точечных непод-вижных заряженных тел в вакууме прямо пропор-циональна произведению модулей заряда и обратно пропорциональна квадрату расстояния между ни-ми. Эту силу называют кулоновской.

, где

|q1| и |q2| - модули зарядов тел,

r – расстояние между ними,

k – коэффициент пропорциональности.

F- сила взаимодействия