- •Основные понятия и показатели измерения. Пространство и время
- •Кинематика. Скорость и ускорение
- •Мгновенная скорость; ускорение , составляющие ускорения, размерности. Равномерное, равноускоренное движение.
- •Вращательное движение по окружности; угловые кинематические характеристики, их связь с линейными.
- •Динамика. Первый закон Ньютона. Сила, равнодействующая сила (правило сложения), масса тела
- •Динамика. Второй закон Ньютона. Формулировка через ускорение. Формулировка через количество движения
- •Динамика. Третий закон Ньютона
- •Импульс. Закон сохранения импульса.
- •Виды сил. Сила трения.
- •Виды сил. Упругие силы. Закон Гука.
- •Виды сил. Сила тяжести. Вес
- •Закон всемирного тяготения. Ускорение свободного падения.
- •Момент силы. Уравнение динамики вращательного движения твердого тела
- •Работа внешних сил при вращении твердого тела. Кинетическая энергия вращающегося тела
- •Момент импульса. Закон сохранения момента импульса
- •Давление в неподвижных жидкостях и газах. Уравнение неразрывности
- •Свойства жидкости в статике, законы Паскаля и Архимеда
- •Механика жидкостей и газов. Уравнение Бернулли.
- •Следствия уравнения Бернулли. Формула Торричели
- •Свойства жидкостей. Поверхностное натяжение. Вязкость.
- •Смачивание. Капиллярные явления.
- •Молекулярно-кинетическая теория. Основные положения. Размеры молекул.
- •Параметры состояния идеального газа. Давление. Температура.
- •Закон Авогадро; физический смысл постоянной Авогадро
- •Работа и теплота как форма передачи энергии
- •Изменение внутренней энергии тела. Теплообмен.
- •Работа газа при изменении объема
- •Количество теплоты. Теплоемкость
- •Первое начало термодинамики
- •Применение первого начала термодинамики для изо-процессов.
- •Круговой процесс (цикл), работа при круговом процессе, кпд
- •Цикл Карно
- •Второе начало термодинамики
- •Энтропия
- •Реальные газы. Уравнение Ван-дер-Ваальса
- •Влажность воздуха и его измерение
-
Смачивание. Капиллярные явления.
Смачивание — это поверхностное явление, заключающееся во
взаимодействии жидкости с поверхностью твёрдого тела или другой жидкости
Капиллярность капиллярный эффект — физическое явление, заключающееся в способности жидкостей изменять уровень в трубках, узких каналах произвольной формы, пористых телах. Поднятие жидкости происходит в случаях смачивания каналов жидкостями, например воды в стеклянных трубках, песке, грунте и т. п.
-
Молекулярно-кинетическая теория. Основные положения. Размеры молекул.
Молекулярное взаимодействие.Молекулярно-кинетическая теория (сокращённо МКТ) — теория XIX века, рассматривавшая строение вещества, в основном газов, с точки зрения трёх основных приближенно верных положений:
все тела состоят из частиц, размером которых можно пренебречь: атомов, молекул и ионов;
частицы находятся в непрерывном хаотическом движении (тепловом);
частицы взаимодействуют друг с другом путём абсолютно упругих столкновений.
, где k является постоянной Больцмана (отношение Универсальной газовой постоянной R к числу Авогадро NA), а 3 - число степеней свободы молекул.
Основные положения:
-
Все тела состоят из мельчайших частиц атомов, молекул, состав которых входят еще более мелкие элементарные частицы;
-
Атомы и молекулы всегда находятся в непрерывном хаотическом движении, которое называют тепловым;
-
Между частицами любого вещества существуют силы взаимодействия: притяжений и отталкивание – природа этих сил электромагнитна.
-
Параметры состояния идеального газа. Давление. Температура.
Идеальным принято считать газ, если: а) между молекулами отсутствуют силы притяжения, т. е. молекулы ведут себя как абсолютно упругие тела; б) газ очень, разрежен, т. е. расстояние между молекулами намного больше размеров самих молекул; в) тепловое равновесие по всему объему достигается мгновенно.
Давле́ние (P) — физическая величина, равная силе F, действующей на единицу площади поверхности S перпендикулярно этой поверхности.
Температура — скалярная физическая величина, описывающая состояние термодинамического равновесия
-
Закон Авогадро; физический смысл постоянной Авогадро
Закон Авога́дро — одно из важных основных положений химии, гласящее, что «в равных объёмах различных газов, взятых при одинаковых температуре и давлении, содержится одно и то же число молекул».
В частности, при нормальных условиях, т.е. при 0° С (273К) и 101,3 кПа, объём 1 моля газа, равен 22,4 л/моль. Этот объём называют молярным объёмом газа Vm. Пересчитать эту величину на другие температуру и давление можно с помощью уравнения Менделеева-Клапейрона:
-
Основное уравнение молекулярно-кинетической теории
Следствия:
-
-
-
P = nkT
-
-
Уравнение состояния идеального газа
,
-
Изотермический процесс
Изотермический процесс — термодинамический процесс, происходящий в физической системе при постоянной температуре.
закон Бойля — Мариотта:
При постоянной температуре и неизменных значениях массы газа и его молярной массы, произведение объёма газа на его давление остаётся постоянным: PV = const.
-
Изобарный Процесс
Изобарный процесс - термодинамический процесс, происходящий в системе при постоянном давлении.
Закон Гей-Люссака: При постоянном давлении и неизменных значениях массы газа и его молярной массы, отношение объёма газа к его абсолютной температуре остаётся постоянным: V/T = const.
-
Изохорный Процесс
Изохорический или изохорный процесс — это термодинамический процесс, который происходит при постоянном объёме.
закон Шарля: для данной массы газа при постоянном объёме, давление прямо пропорционально температуре:
-
Адиабатный процесс
Адиабатический процесс — термодинамический процесс в макроскопической системе, при котором система не получает и не отдаёт тепловой энергии.
Адиабатический процесс для идеального газа описывается уравнением Пуассона
-
Закон Максвелла о распределении молекул по скоростям и энергиям. Опыт Штерна
-
Явление переноса в газах. Диффузия
Диффузия — процесс переноса материи или энергии из области с высокой концентрацией в область с низкой концентрацией (против градиента концентрации)
З-н Фика:
-
Теплопроводность
Теплопроводность — это перенос теплоты структурными частицами вещества (молекулами, атомами, электронами) в процессе их теплового движениягде P — полная мощность тепловых потерь, S — площадь сечения параллелепипеда, ΔT — перепад температур граней, h — длина параллелепипеда, то есть расстояние между гранями.Коэффициент теплопроводности измеряется в Вт/(м·K).
З-н Фурье:
-
Вязкость газов
Вя́зкость (вну́треннее тре́ние) — одно из явлений переноса, свойство текучих тел (жидкостей и газов) оказывать сопротивление перемещению одной их части относительно другой.
,где — средняя скорость теплового движения молекул, − средняя длина свободного пробега.
-
Внутренняя энергия идеального газа. Закон равномерного распределения по степеням свободы молекул.
Вну́тренняя эне́ргия тела (обозначается как E или U) — это сумма энергий молекулярных взаимодействий и тепловых движений молекулы.
,где ν — количество вещества, ΔT — изменение температуры.
Закон Больцмана о равномерном распределении энергии по степеням свободы молекул: для статистической системы, которая находится в состоянии термодинамического равновесия, на каждую поступательную и вращательную степени свободы приходится в среднем кинетическая энергия, равная kT/2, а на каждую колебательную степень свободы — в среднем энергия, равная kT.