меньшее давление, чем этому же объему при расширении. Для того чтобы газ
остыл, надо привести его в контакт с телом, имеющим более низкую
температуру. Это тело получило название холодильник. Но прямой контакт
недопустим (т. к. холодильник отберет очень много внутренней энергии). (
Нужно провести адиабатный процесс расширения газа. (=A/Q, A- совершенная
работа, Q- затраченное тепло. Максимальное значение: (=(Т1-Т2)/Т1.
2.3.Изменение агрегатного состояния вещества.
Парообразование.
Парообразование- процесс перехода вещества из жидкого состояния в
газообразное. Существует два типа: спокойное парообразование, происходящее
при любых температурах с открытой поверхности жидкости, и бурное
парообразование, происходящее одновременно как с открытой поверхности, так
и внутри жидкости. Процесс парообразование первого типа называют
испарением, процесс парообразования второго типа- кипением.
Испарение, кипение.
Испарение- парообразование, происходящее с поверхности жидкости. Скорость
испарения зависит от рода жидкости. Испарение происходит при любой
температуре и возрастает с ее повышением. Испарение происходит с
поверхности жидкости и увеличивается при увеличении этой поверхности. При
ветре испарение происходит быстрее. Испарение увеличивается при уменьшении
давления. Твердые тела тоже могут испаряться. Внутренняя энергия
испаряющейся жидкости уменьшается. Если нет притока энергии извне, то
испаряющаяся жидкость охлаждается. Кипение- это интенсивный переход
жидкости в пар вследствие образования и роста пузырьков пара, которые при
определенной температуре для каждой жидкости всплывают на ее поверхность и
лопаются. Температура кипения- это температура, при которой жидкость
кипит. Во время кипения температура жидкости не меняется.
Удельная теплота парообразования.
Удельная теплота парообразования (L)- количество теплоты, необходимое для
превращения единицы массы одной жидкости в пар той же температуры, при
которой находится жидкость. Q=Lm. [Q]=[Дж/кг].
Насыщенный пар.
Пар, находящийся в динамическом равновесии со своей жидкостью, называют
насыщенным паром. При этом сколько молекул покидает жидкость в единицу
времени, столько же и конденсируется. Все другие пары называются
ненасыщенными. Давление насыщенного пара не зависят от объема, занимаемого
паром, а определяются только его температурой. При повышении температуры
давление увеличивается. Точка росы- температура, при которой пары,
находящиеся в воздухе, становятся насыщенными.
Зависимость давления и плотности насыщенного пара от температуры.
Зависимость давления от температуры, найденная экспериментально, не
является прямо пропорциональной, как у идеального газа. С увеличением
температуры давление насыщенного пара растет более резко, увеличивается
масса пара. Давление насыщенного пара увеличивается как за счет
концентрации молекул, так и за счет увеличения их кинетической энергии.
Зависимость температуры кипения от давления.
При уменьшении внешнего давления температура кипения жидкости понижается, а
при повышении- повышается. Это был установлено опытным путем.
Критическая температура.
Критическая температура- температура, при которой все физические различия
между жидкостью и газом исчезают. Выше критической температуры вещество
существует только в газообразном состоянии.
Влажность.
Влажность- физическая величина, измеряемая массой водяного пара,
содержащегося в 1 м3 воздуха. Измеряется внесистемной единицей г/м3, так
как она по численному значению мало отличается от парциального давления
паров воды при тех же условиях, измеренного в мм рт. ст. Парциальное
давление- давление пара, занимающего (один) весь предоставленный ему объем.
Относительная влажность.
Относительная влажность- процентное отношение парциального давления паров
воды, находящихся в воздухе, к давлению насыщенного пара воды при данной
температуре.
Кристаллическое и аморфное состояние вещества.
Кристалл- тело, атомы которого располагаются в пространстве строго
упорядоченным образом. В основном, кристаллы- совершенно однородные
вещества. Различают монокристаллы (во всем теле одинаковые свойства) и
поликристаллы (различное свойства в разных частях тела). Аморфное тело-
тело, атомы которого не образуют упорядоченную структуру. Тепловые,
электрические и оптические свойства аморфных тел совершенно одинаковы во
всех точках. Аморфное состояние- неустойчивое состояние, которое
преобразуется в кристаллическое с течением времени.
Удельная теплота плавления.
Q=(m, где (-удельная теплота плавления (кристаллизации) вещества. Удельная
теплота плавления вещества- количество теплоты, которое необходимо подвести
к единице массы вещества при температуре плавления, чтобы целиком
расплавить его. (((=(Дж/кг(.
Уравнение теплового баланса.
В замкнутой системе алгебраическая сумма всех теплот равна нулю.
Q1+Q2+...+QN=0. Если Q1+Q2+...+QN(0, то происходит получение системой
теплоты извне, если Q1+Q2+...+QN(0, то происходит отдача теплоты системой.
3.Электродинамика.
3.1.Элекростатика.
Электрические заряды.
Электрический заряд- количественная мера способности тел к электромагнитным
взаимодействиям. Существует два вида зарядов: положительный и
отрицательный, их суммы равны ( тела нейтральны. Положительные
(отрицательные) ионы- атомы с недостающими (избыточными) электронами.
Величина заряда- избыток зарядов какого-либо типа; она всегда кратна заряду
электрона.
Элементарный электрический заряд.
Элементарный заряд- заряженная частица, имеющая самый маленький заряд,
далее неделимый. Опытным путем было установлено, что в природе не может
существовать заряда, меньшего e=-1,6 10-19Кл. Кулон- единица измерения
электрического заряда в системе «СИ». Такую частицу назвали электрон.
me=9,1 10-31кг.
Проводники и диэлектрики.
Проводники- вещества, в которых электрические заряды могут свободно
перемещаться. К ним относятся все металлы, уголь, растворы солей, кислот и
щелочей. Непроводники (изоляторы или диэлектрики)- вещества, в которых
электрические заряды не могут свободно перемещаться. К ним относятся
стекло, фарфор, смола, вода, масла и т. д. Полупроводники- тела, занимающие
промежуточное положение между проводниками и диэлектриками.
Закон сохранения электрического заряда.
Если какая-то изолированная система (система, из которой не выходят и в
которую не входят заряды) обладает определенным зарядом, то его величина
остается неизменной.
Взаимодействие электрически заряженных тел.
На основе опытов было выяснено, что одноименные электрические заряды
взаимно отталкиваются, а разноименные - взаимно притягиваются. Созданы две
теории: дальнодействия (моментальное изменение силы при перемещении заряда)
и близкодействия (изменение силы за время t=s/c).
Электроскоп.
Электроскоп- прибор для обнаружения наэлектризованности тела. Его действие
основано на законе взаимодействия зарядов. Простейший электроскоп состоит
из стеклянной банки, закрытой эбонитовой или резиновой пробкой, сквозь
которую проходит металлический стержень с шариком на верхнем конце и
листочками алюминия. Если листочки взаимно отталкиваются, то тело заряжено.
Угол, на который произошло отклонение, показывает величину заряда.
Точечный заряд.
Точечный заряд- заряженная материальная точка.
Закон Кулона.
Два неподвижных точечных заряда отталкиваются или притягивают друг друга с
силой, пропорциональной произведению модулей зарядов и обратно
пропорциональной квадрату расстояния между ними. Сила направлена вдоль
прямой, соединяющей эти заряды. F=1/4((0(*q1q2/r2. (0-электрическая
постоянная. (0=8,85 10-12м-3кг-1с4А2. Принцип суперпозиции для кулоновских
сил: кулоновская сила, действующая на точечный заряд со стороны системы
точечных зарядов, равна векторной сумме кулоновских сил, действующих на
этот заряд со стороны каждого из зарядов системы. Точечный заряд-
заряженная материальная точка.
Электрическое поле.
Электрическое поле- особый вид материи, в которой проявляется действие
электрических сил. Оно обладает свойством действовать на внесенный в него
электрический заряд. Вне проводника с током электрического поля нет.
Однородное электрическое поле- поле, напряженность которого во всех точках
одинакова. Силовые линии в таком поле параллельны и плотность их везде
одинакова.
Напряженность электрического поля.
Напряженность- векторная физическая величина, равная отношению силы, с
которой электрическое поле действует на пробный заряд к величине этого
заряда. Напряженность численно равна силе, действующей на единичный пробный
заряд. Пробный заряд всегда положителен, всегда точечный (чтобы не искажать
поле основного заряда). ((F/q, ((((((л].
Линии напряженности электрического поля (силовые линии).
Под действием сил электрического поля любой заряд, внесенный в поле будет
перемещаться по некоторой линии. Такие линии называются электрическими
силовыми линиями. За направление силовой линии принято такое направление,
по которому стал бы двигаться положительный заряд, внесенный в поле.
Электрические силовые линии начинаются у положительного заряда и
заканчиваются у отрицательного или же могут уходить в бесконечность.
Электрические силы разрывны. Две силовые линии поля никогда не
пересекаются.
Однородное электрическое поле.
Если взять две равные параллельные металлические пластины и зарядить их
равными, но противоположными по знаку зарядами, то они создадут простейший
вид электрического поля, называемого однородным электрическим. Однородное
электрическое поле- электрическое поле, напряженность которого во всех
точках пространства имеет одну и ту же величину и направление. В однородном
поле силовые линии параллельны между собой и перпендикулярны к пластинам, а
густота линий всюду одинакова.
Напряженность электростатического поля точечного заряда.
Любой неподвижный заряд окружен электростатическим полем. Оно обладает
свойством действовать на вносимый в это поле другой электрический заряд.
Для того, чтобы найти напряженность электростатического поля точечного
заряда, надо внести в это поле пробный заряд. F=kq1q2/r2, разделим обе
части наq1, тогда E=kq2/r2=q/4(((0r2.
Принцип суперпозиции полей.
В любой точке системы, содержащей несколько зарядов, напряженность равна
сумме напряженностей полей, созданных каждым зарядом системы.
Поле проводящей сферы.
Внутри сферы поле отсутствует (так как сумма электрических полей
уравновешивается). Вне шара поле будет таким же, как если бы весь заряд
сферы был сосредоточен в центре. Напряженность определяется по формуле для
точечного заряда E=Q/4(((0r2.
Работа сил электростатического поля.
Работа сил электрического поля не зависит от пути. Она определяется только
его начальным и конечным положениями. Работа сил электрического поля при
Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10
