- •Билет 1
- •Научные методы познания окружающего мира. Роль эксперимента в теории в процессе познания. Научные гипотезы. Физические законы. Физические теории.
- •В инерциальной системе отсчета тело движется равномерно и прямолинейно при отсутствии действующих на него сил.
- •Работа. Механическая энергия. Кинетическая и потенциальная энергия. Закон сохранения механической энергии.
- •1. Вещество состоит из частиц 2. Частицы беспорядочно двинуться 3. Частицы взаимодействуют друг с другом
- •Давление газа.Уравнение состояния идеального газа. (Уравнение Менделеева—Клапейрона.) Изопроцессы.
- •II закон термодинамики:
- •Различные виды электромагнитных излучений и их практическое применение
- •Ядерные силы
- •Применение фотоэффекта:
- •Ядерные реакции
1. Вещество состоит из частиц 2. Частицы беспорядочно двинуться 3. Частицы взаимодействуют друг с другом
Броуновское движение – это тепловое движение взвешенных частиц в жидкости или газе
Атомы и молекулы состоят из электрически заряженных частиц. Благодаря воздействию электрических сил на малых расстояниях силы притяжения больше сил отталкивания
Идеальный газ – это газ, взаимодействие между молекулами которого пренебрежительно мало
Д
авление
идеального газа пропорционально
произведению концентрации молекул и
средней кинетической энергии
поступательного движения молекул
Абсолютная температура есть мера средней кинетической энергии движения молекул
С
редняя
кинетическая энергия хаотичного
поступательного
движения молекул газа
пропорциональна
абсолютной температуре
Билет №10
Давление газа.Уравнение состояния идеального газа. (Уравнение Менделеева—Клапейрона.) Изопроцессы.
Давление газа - это результат многочисленных столкновений между молекулами газа и стенками сосуда, в котором он содержится Состояние данной массы газа полностью определено, если известны его давление, температура и объем. Эти величины называют параметрами состояния газа. Уравнение, связывающее параметры состояния, называют уравнением состояния. Для произвольной массы газа состояние газа описывается уравнением Менделеева—Клапейрона:
pV = mRT/M,
где
р — давление, V — объем, m — масса, М —
молярная масса, R — универсальная газовая
постоянная. Физический смысл универсальной
газовой постоянной в том, что она
показывает, какую работу совершает один
моль идеального газа при изобарном
расширении при нагревании на 1 К (R = 8,31
ДжДмоль • К)).
Уравнение Менделеева—Клапейрона
показывает, что возможно одновременное
изменение трех параметров, характеризующих
состояние идеального газа. Однако многие
процессы в газах, происходящие в природе
и осуществляемые в технике, можно
рассматривать приближенно как процессы,
в которых изменяются лишь два параметра.
Особую роль в физике и технике играют
три процесса: изотермический, изохорный
и изобарный.
Изопроцессом называют процесс,
происходящий с данной массой газа при
одном постоянном параметре — температуре,
давлении или объеме. Из уравнения
состояния как частные случаи получаются
законы для изопроцессов.
Изотермическим называют процесс,
протекающий при постоянной температуре.
Т = const. Он описывается законом
Бойля—Мариотта: pV = const.
Изохорным называют процесс, протекающий
при постоянном объеме. Для него справедлив
закон Шарля: V = const, p/T = const.
Изобарным называют процесс, протекающий
при постоянном давлении. Уравнение
этого процесса имеет вид V/T = const прир =
const и называется законом Гей-Люссака.
Все процессы можно изобразить
графически.
Реальные газы удовлетворяют уравнению
состояния идеального газа при не слишком
высоких давлениях (пока собственный
объем молекул пренебрежительно мал по
сравнению с объемом сосуда,
в котором находится газ) и при не слишком
низких температурах (пока потенциальной
энергией межмолекулярного взаимодействия
можно пренебречь по сравнению с
кинетической энергией теплового движения
молекул), т. е. для реального газа это
уравнение и его следствия являются
хорошим приближением.
Билет
№11
Испарение — парообразование, происходящее при любой температуре со свободной поверхности жидкости,
Конденсация - процесс перехода вещества из газообразного состояния в жидкое.
Вещество в газообразном состоянии, находящееся в динамическом равновесии с жидкостью, называют насыщенным паром. (Паром называют совокупность молекул, покинувших жидкость в процессе испарения.) Пар, находящийся при давлении ниже насыщенного, называют ненасыщенным.
Динамическое равновесие-это процесс,при котором число молекул, возвращающихся в жидкость, становится равным числу молекул, покидающих жидкость за то же время.
Влажность воздуха бывает абсолютной и относительной.
Абсолютная влажность - это количество водяного пара (в граммах), содержащегося в 1 м3 воздуха; она характеризует количество массы водяного пара, находящегося в единице объема воздуха.
Относительная влажность — это количество воды, содержащейся в воздухе при данной температуре по сравнению с максимальным количеством воды, которое может содержаться в воздухе при той же температуре в виде пара. Другими словами, относительная влажность показывает, сколько еще влаги не хватает, чтобы при данных условиях окружающей среды началась конденсация.
Например: относительная влажность равна 75%, значит, в воздухе находится только 75% количества водяного пара, необходимого для полного его насыщения при данной температуре; если относительная влажность равна 100%, то насыщенность воздуха атмосферы водяным паром полная.
Билет№12
В термодинамике движение тела как целого не рассматривается и речь идет о перемещении частей макроскопического тела относительно друг друга. При совершении работы меняется объем тела, а его скорость остается раной нулю. Носкорости молекул тела меняются! Поэтому меняется температура тела. Причина в том, что при столкновении с движущимся поршнем (сжатие газа) кинетическая энергия молекул изменяется - поршень отдает часть своей механической энергии. При столкновении с удаляющимся поршнем (расширение) скорости молекул уменьшаются, газ охлаждается. При совершении работы в термодинамике меняется состояние макроскопических тел: их объем и температура. |
|
|
А - работа внешних сил по сжатию газа.
А' - работа газа по расширению. = - - по 3-ему з-ну Ньютона. Следовательно: А= - А' = pS, где p- давление, S - площадь поршня. Если газ расширяется: Δh=h2 - h1 - перемещение поршня. V1=Sh1; V2=Sh2. |
|
|
Тогда: A'=F'Δh=pS(h2 - h1)=p(Sh2 - Sh1)=p(V2-V1)=pΔV |
|
|
При расширении работа газа положительна. При сжатии - отрицательна. Таким образом: A' = pΔV - работа газа A= - pΔV - работа внешних сил. |
|
|
Одним из важнейших понятий термодинамики является внутренняя энергия тела. Все макроскопические тела обладают энергией, заключенной внутри самих тел. С точки зрения молекулярно-кинетической теории внутренняя энергия вещества складывается из кинетической энергии всех атомов и молекул и потенциальной энергии их взаимодействия друг с другом. В частности, внутренняя энергия идеального газа равна сумме кинетических энергий всех частиц газа, находящихся в непрерывном и беспорядочном тепловом движении. Внутренняя энергия идеального газа зависит только от его температуры и не зависит от объема (закон Джоуля).
Внутренняя энергия тела может изменяться, если действующие на него внешние силы совершают работу (положительную или отрицательную). Например, если газ подвергается сжатию в цилиндре под поршнем, то внешние силы совершают над газом некоторую положительную работу A'. В то же время силы давления, действующие со стороны газа на поршень, совершают работу A = –A'. Если объем газа изменился на малую величину ΔV, то газ совершает работу pSΔx = pΔV, где p – давление газа, S – площадь поршня, Δx – его перемещение При расширении работа, совершаемая газом, положительна, при сжатии – отрицательна.
Адиабатный процесс — процесс, при котором отсутствует теплообмен между системой и окружающей средой.
Рис.
