- •6. Сложение скоростей, относительная скорость.
- •10. Третий закон Ньютона
- •11. Понятие состояния в классической физике. Границы применимости классического описания частиц.
- •12. Система взаимодействующих тел. Внешние и внутренние силы. Закон сохранения импульса для взаимодействующих между собой тел. Замкнутая система тел
- •13. Цен. Маcс. Тeop. O движ. Цен. Мacc.
- •19. Соударение тел.
- •14.Движение тел с переменной массой. Примеры.
- •15. Работа и мoщнocть.
- •17. Конс. И неконс. Сил. Пот. Энерг.
- •18. Зак. Сохр. Эн. В мех
- •23.Момент инерции твердого тела относительно оси и его расчет для стержня. Теорема Гюйгенса-Штейнера
- •24.Гармонические колебания . Амплитуда , круговая частота . Фаза гармонических колебаний. Векторные диаграммы . Комплексная форма представления колебаний .Сложение колебаний
- •Сложение гармонических колебаний
- •25.Уравнение гармонических колебаний и его решение . Примеры гармонических осцилляторов :
- •Уравнение гармонических колебаний
- •28)Равновесие жидкости. Гидростатика несжимаемой жидкости.
- •29.Стационарное движение идеальной жидкости, уравнение бернури,вязкость, Течение вязкой жидкости по трубке. Уравнение Пуазейля
- •30.Поверхностное натяженние. Коэфициент поверхностного натяжения. Кривые углы. Смачивание и несмачивание
- •31.Разность давлений по разные стороны изогнутой поверхности жидкости .Формула Лапласа . Капиллярные явления
- •32 Фазовые превращения.Испарение и конденсация.Плавление и кристаллизация
- •Средняя скорость
- •Среднеквадратичная скорость
- •37. Внутрення энергия. Мароскопическая работа. Количество тепла.
- •38.Первый закон термодинамики. Применение первого закона термодинамики к изопроцессам.
- •39.Теплоёмкость и ее зависимость от термодинамического процесса. Основы классической теории теплоёмкости идеального газа.
- •40.Адиабатный процесс. Уравнение пуассона.
- •45)Теплопроводность и перенос энергии. Закон Фурье для теплопроводности
- •46)Вязкость и перенос импульса. Закон Ньютона для силы вязкого трения
- •1) Внутреннее трение (вязкость)
39.Теплоёмкость и ее зависимость от термодинамического процесса. Основы классической теории теплоёмкости идеального газа.
CV – молярная теплоемкость в изохорном процессе(V = const)
|
|
|
|
Cp – молярная теплоемкость в изобарном процессе (p = const).
Qp = ΔU + p (V2 – V1) = CV ΔT + pΔV,

Отношение
теплоемкостей в процессах с постоянным
давлением и постоянным объемом играет
важную роль в термодинамике. Оно
обозначается греческой буквой γ.
![]()
Термодинамические процессы, в которых теплоемкость газа остается неизменной, называютсяполитропическими.
ОСНОВЫ КЛАССИЧЕСКОЙ ТЕОРИИ ТЕПЛОЁМКОСТИ ИДЕАЛЬНОГО ГАЗА
теплоемкость идеальных газов согласно классической теории не зависит от температуры.
40.Адиабатный процесс. Уравнение пуассона.
АДИАБАТНЫЙ ПРОЦЕСС
Адиабатный процесс — процесс, при котором отсутствует теплообмен между системой и окружающей средой.
Из
первого начала термодинамики следует,
что работа газа при адиабатном процессе
совершается за счет его внутренней
энергии:
Таким образом, при адиабатном
процессе
или
—
уравнение Пуассона. (1).
Работа
газа при адиабатном процессе равна
убыли внутренней энергии:

График
адиабатного процесса — более крутая
кривая, чем гипербола при изотермическом
процессе. Это следует из выражения
производной
,
полученной из уравнения Пуассона.

УРАВНЕНИЕ ПУАНСОНА
В декартовой системе координат

Таким
образом, при адиабатном процессе
или
—
уравнение Пуассона.
С учетом уравнения
Клапейрона-Менделеева (
,
)
уравнение
Пуассона может быть представлено в
виде:
или
или
.
41.Тепловые машины. Цикл Карно. Максимальное КПД тепловой машины.
1)Тепловые маши́ны — устройство, преобразующее тепло в механическую работу (тепловой двигатель) или механическую работу в тепло (холодильник). Преобразование осуществляется за счёт изменения внутренней энергии рабочего тела — на практике обычно жидкость или газ.
При работе часть тепла Q1 передается от нагревателя к рабочему телу, а затем часть энергии Q2 передается холодильнику, который охлаждает машину. КПД идеальной тепловой машины считается по формуле n=((Q1-Q2)/Q1)х100%.
Поскольку обратимые процессы могут осуществляться лишь с бесконечно малой скоростью, мощность тепловой машины в цикле Карно равна нулю. Мощность реальных тепловых машин не может быть равна нулю, поэтому реальные процессы могут приближаться к идеальному обратимому процессу Карно только с большей или меньшей степенью точности.
2) В термодинамике цикл Карно́ или процесс Карно — это обратимый круговой процесс, состоящий из двух адиабатических и двух изотермических процессов. В процессе Карно термодинамическая система выполняет механическую работу и обменивается теплотой с двумя тепловыми резервуарами, имеющими постоянные, но различающиеся температуры. Резервуар с более высокой температурой называется нагревателем, а с более низкой температурой — холодильником.
В цикле Карно тепловая машина преобразует теплоту в работу с максимально возможным коэффициентом полезного действия из всех тепловых машин, у которых максимальная и минимальная температуры в рабочем цикле совпадают соответственно с температурами нагревателя и холодильника в цикле Карно

3) Если абсолютная температура горячего тела равна Т1, а холодного — Т2, то максимальный КПД машины равен:
![]()
Как видно из формулы, радикальный путь повышения КПД теплового двигателя — это повышение температуры газа при начале рабочего хода, т. е. до расширения, и снижение его температуры после окончания расширения.
ПРИЛОЖЕНИЕ: просто так для справок
Количество теплоты, полученное рабочим телом от нагревателя при изотермическом расширении, равно
![]()
Аналогично, при изотермическом сжатии рабочее тело отдаёт холодильнику
![]()
Отсюда коэффициент полезного действия тепловой машины Карно равен

ПРИМЕРЫ

![]()
![]()

42)Энтропия . 2 закон темодинамики
1) Энтропия(S = 1Дж/К)-функция состояния термодинамической системы, определяющая меру необратимого рассеивания энергии Энтропия мера хаотичности, неупорядоченности системы.. В термодинамике энтропия выражает кол-во тепловой энергии пригодной для совершения работы.Чем энергия меньше, тем энтропия выше
Изменение энтропии
термодинамической системы при обратимом
процессе- это отношение общего количества
тепла
к
величине абсолютной температурыT
:

2) . 2 закон темодинамики сформулировал Клаузиус теплота сама собой переходит лишь от тела с большей температурой к телу с меньшей температурой и не может самопроизвольно переходить в обратном направлении.
Второй закон связан с понятием энтропии, являющейся мерой хаоса (или мерой порядка). Второй закон термодинамики гласит, что для вселенной в целом энтропия возрастает.(все самопроизвольные процессы в природе идут с увеличением энтропии)
Связь между
термодинамической вероятностью состояния
системы и ее энтропией выражается
формулой Больцмана
гдеk-постоянная
Больцмана (k=1,38*10^-23
Дж/К)
второе начало термодинамики (в формулировке Клаузиуса) основано на предположении о том, что вселенная является замкнутой системой,
Впервые его сформулировал Клаузиус теплота сама собой переходит лишь от тела с большей температурой к телу с меньшей температурой и не может самопроизвольно переходить в обратном направлении.
43) Эффективное сечение рассеяния. Средняя длина свободного пробега молекул
1)
![]()

2)
Длина свободного пробега молекулы —
это среднее расстояние (обозначаемое
),
которое частица пролетает за время
свободного пробега от одного столкновения
до следующего.
Длина свободного пробега каждой молекулы различна, поэтому в кинетической теории вводится понятие средней длины свободного пробега (<λ>). Величина <λ> является характеристикой всей совокупности молекул газа при заданных значениях давления и температуры
Длину свободного пробега используют при расчётах различных процессов переноса, например вязкости, теплопроводности, диффузии, электропроводности и др.

44) Самодиффузия и перенос молекул . Закон Фика
1) Явление диффузии заключается в самопроизвольном перемешивании молекул различных газов или жидкостей. Явление диффузии наблюдается в твердых телах. В тех случаях, когда в химически чистом однородном газе концентрация молекул будет различной, наблюдается перенос молекул, приводящей к выравниванию плотностей (или концентраций) молекул. Это явление самодиффузии(коэф самодифузии это D).


2) Закон Фика первый:
плотность диффузионного потока вещества пропорционален градиенту изменения концентрации с коэффициентом пропорциональности D - кэфф. диффузии и направлен в другую от него сторону.

Закон Фика второй:
скорость изменения плотности диффузионного потока пропорциональна скорости изменения градиента концентрации с тем же коэффициентом D и так же напрвлена в другую сторону.

