№10 Уравнение состояния идеального газа

Уравнение состояния идеального газа (иногда уравнение Клапейрона или уравнение Менделеева — Клапейрона) — формула, устанавливающая зависимость между давлением, молярным объёмом и абсолютной температурой идеального газа. Уравнение имеет вид:

где

•  — давление,

•  — молярный объём,

•  — универсальная газовая постоянная

•  — абсолютная температура,К.

Так как  , где   — количество вещества, а  , где   — масса,   — молярная масса, уравнение состояния можно записать:

Эта форма записи носит имя уравнения (закона) Менделеева — Клапейрона.

В случае постоянной массы газа уравнение можно записать в виде:

Последнее уравнение называют объединённым газовым законом. Из него получаются законы Бойля — Мариотта, Шарля и Гей-Люссака:

 — закон Бойля — Мариотта.

 — Закон Гей-Люссака.

 — закон Шарля (второй закон Гей-Люссака, 1808 г.)

А в форме пропорции   этот закон удобен для рассчёта перевода газа из одного состояния в друго

Турбанов

11.Задача на использование формул для расчета количества теплоты в разных процессах

12. Задача на применение первого закона термодинамики

Q=ΔU+A

13. Расчет кпд теплового двигателя

Обозначение Описание

Работа (полезная), размерность в СИ - Дж

Теплота (полученная от нагревателя), размерность в СИ - Дж

Теплота (отданная холодильнику), размерность в СИ - Дж

Коэффициент полезного действия

27. «Измерение эдс и внутреннего сопротивления источника тока»

Лабораторная работа №3

Цель работы: научиться определять ЭДС и внутреннее сопротивление источника тока. Схема электрической цепи, которой пользуются в этой работе, показана на рисунке.

При разомкнутом ключе ЭДС источника тока равна напряжению на внешней цепи. В эксперименте источник тока замкнут на вольтметр, сопротивление которого должно быть больше внутреннего сопротивления источника тока г. Обычно сопротивление источника мало, поэтому для измерения напряжения можно использовать школьный вольтметр со шкалой 0-6 В и сопротивлением R_в= 900 Ом. Так как сопротивление источника обычно мало, то действительно R_в>> r. При этом отличие Е от U не превышает десятых долей процента, поэтому погрешность измерения ЭДС равна погрешности измерения напряжения. Внутреннее сопротивление источника тока можно измерить косвенно, сняв показания амперметра и вольтметра при замкнутом ключе. Действительно, из закона Ома для замкнутой цепи получаем Е = U + Ir, где U = IR - напряжение на внешней цепи. Поэтому   Для измерения силы тока в цепи

можно использовать школьный амперметр со шкалой 0-2 А.

Вывод: Были получены результаты измерений, в ходе эксперимента работы с приборами для определения ЭДС и внутреннего сопротивления источника тока.

Усманов14,15,16 задачи

14-задача на применение закона Кулона

15-задача на применение закона Ома для участка цепи

Халеев17,18,19 задачи

Экспериментальные задачи

Чекунова

№20. Движение тела, брошенного горизонтально

Если скорость направлена не вертикально, то движение тела будет криволинейным.

Рис. 1

Рассмотрим движение тела, брошенного горизонтально с высоты h со скоростью (рис. 1). Сопротивлением воздуха будем пренебрегать. Для описания движения необходимо выбрать две оси координат — Ox и Oy. Начало отсчета координат совместим с начальным положением тела. Из рисунка 1 видно, что υ_0x = υ₀, υ_0y = 0, g_x = 0, g_y = g.

Тогда движение тела опишется уравнениями:

Анализ этих формул показывает, что в горизонтальном направлении скорость тела остается неизменной, т. е. тело движется равномерно. В вертикальном направлении тело движется равноускоренно с ускорением , т. е. так же, как тело, свободно падающее без начальной скорости. Найдем уравнение траектории. Для этого из уравнения (1) найдем время и, подставив его значение в формулу (2), получим: .

Это уравнение параболы. Следовательно, тело, брошенное горизонтально, движется по параболе. Скорость тела в любой момент времени направлена по касательной к параболе (см. рис. 1). Модуль скорости можно рассчитать по теореме Пифагора:

Зная высоту h, с которой брошено тело, можно найти время t₁, через которое тело упадет на землю. В этот момент координата y равна высоте: y₁ = h. Из уравнения (2) находим: . Отсюда

Формула (3) определяет время полета тела. За это время тело пройдет в горизонтальном направлении расстояние l, которое называют дальностью полета и которое можно найти на основании формулы (1), учитывая, что l₁ = x. Следовательно, — дальность полета тела. Модуль скорости тела в этот момент .

Экспериментальное задание по теме

№21 «Определение жесткости пружины»

Приборы и материалы: Штатив с муфтой и лапкой, пружина, три груза массой по 100г, динамометр школьный с пределом измерения 4 Н, линейка с миллиметровыми делениями.

Ход работы:

1. С помощью динамометра определить вес трех грузов. Если грузы висят на пружине неподвижно, то F упр= P=mg

2. С помощью линейки измерить, на сколько растянулась пружина (х). Перевести полученное значение в м.

3. Рассчитать коэффициент жесткости по формуле k=Р/х

Оформление работы

1. Схема экспериментальной установки:

2. F упр= P = mg ; F упр= kх; => k = Р/х;

3. х= 75 мм =0,075 м (измерение считается верным, если приведено в пределах от 73 до 77 мм, погрешность определяется главным образом погрешностью отсчета); Р =3 Н (измерение считается верным, если приведено в пределах от 2,9 до 3,1 Н);

4. k = 3/0,075 =40 Н/м (значение считается верным, если приведено в пределах от 37 до 43 Н/ м).

№22.Определение коэффициента трения скольжения.

Сила трения скольжения — силы, возникающие между соприкасающимися телами при их относительном движении.

Fтр=k*N

K-коэффициент трения скольжения

N- сила реакции опоры

Шакиров23,24,25 задачи

26(-)

27(-)

28(-)

Чалеев№29(-)

Чекунова№30(-)

Шакиров№31(-)