- •1.Кинематика материальной точки.
- •Радиус-вектор, скорость и ускорение.
- •Нормальная и тангенциальная составляющая.
- •2.Кинематика вращательного движения. Угловые скорость и ускорение.
- •Связь линейных и угловых характеристик движения.
- •3. Инерциальные системы отсчёта.
- •Понятие силы и инертной массы.
- •Закон сохранения импульса системы материальных точек.
- •6. Работа переменной силы.
- •Консервативные силы и потенциальные поля.
- •7.Кинетическая энергия и её связь с работой внешних и внутренних сил.
- •8. Закон сохранения механической энергии.
- •11. Теорема Штейнера.
- •Закон сохранения момента импульса.
- •Кинетическая энергия вращающегося тела.
- •13. Преобразования Галилея.
- •14. Постулаты сто.
- •Свойства пространства и времени.
- •Преобразования Лоренца.
- •15. Следствия преобразований Лоренца.
- •34. Силы и потенциальная энергия межмолекулярного взаимодействия.
- •Уравнение Ван-дер-Ваальса.
- •16. Релятивистское изменение длин и промежутков времени. Энергия в сто.
- •18. Статистический и термодинамический методы исследования.
- •19. Идеальный газ.
- •Среднеквадратичная скорость молекул.
- •Молекулярно-кинетическое толкование абсолютной температуры.
- •25. Первое начало термодинамики.
- •21. Закон Максвелла для распределения молекул идеального газа по скоростям теплового движения.
- •22.Вероятностное толкование закона распределения Максвелла. Барометрическая формула.
- •Закон Больцмана для распределения частиц идеального газа во внешнем потенциальном поле.
- •23. Среднее число столкновений и средняя длина свободного пробега молекул идеального газа.
- •24.Внутренняя энергия идеального газа.
- •Работа газа при расширении.
- •Количество теплоты.
- •27. Адиабатный процесс.
- •28. Тепловые двигатели и холодильные машины.
- •29.Цикл Карно для идеального газа и его кпд.
- •30. Второе начало термодинамики.
- •Статистическое толкование второго начала термодинамики.
- •Энтропия в термодинамике.
- •31. Энтропия в термодинамике.
- •35. Реальные газы.
- •Внутренняя энергия реального газа.
Закон Больцмана для распределения частиц идеального газа во внешнем потенциальном поле.
Так как потенциальная энергия молекул на различной высоте различна и на высоте h определяется по формуле Еп=mgh, то n=n0e^(-Eп/(kT)) – закон Больцмана, показывающий распределение участвующих в тепловом движении молекул в потенциальном поле сил, в частности в поле силы тяжести.
Закон Больцмана является универсальным, он справедлив для любых частиц, находящихся в потенциальном поле сил.
23. Среднее число столкновений и средняя длина свободного пробега молекул идеального газа.
Проследить точно за траекторией частицы, пришедшей из точки А в точку В, невозможно, поэтому реальное смещение молекуле в газе оценивают скоростью диффузии: (отношением перемещения L молекулы из А в В к времени, за которое произошло это перемещение). Скорость диффузии молекулы значительно меньше средней скорости её молекулярного движения.
Чтобы оценить скорости диффузии молекул, вводится понятие средней длины свободного пробега <l>. Это такой путь, который молекула проходит, не испытывая соударений.
Средняя длина свободного пробега молекулы равна отношению пути, пройденного молекулой за 1 с, к числу происшедших за это время столкновений:<l>=<>/<z>=1/(42r2n0).
24.Внутренняя энергия идеального газа.
Внутренняя энергия – это сумма энергий молекулярных взаимодействий и энергии теплового движения молекул.
Внутренняя энергия системы зависит только от её состояния и является однозначной функцией состояния.
Внутренняя энергия идеального газа пропорциональна массе газа и его термодинамической температуре.
Работа газа при расширении.
Пусть в цилиндре под поршнем находится газ, занимающий объём V под давлением p. Площадь поршня S. Сила, с которой газ давит на поршень, F=pS. При расширении газа поршень понимается на высоту dh, при этом газ совершает работу A=Fdh=pSdh. Но Sdh=dV – увеличение объёма газа. Следовательно элементарная работа A=pdV. Полную работу A, совершаемую газом при изменении его объёма от V1 до V2 найдём интегрированием
Результат интегрирования зависит от процесса, протекающего в газах.
При изохорном процессе V=const, следовательно, dV=0 и A=0.
При изобарном процессе p=const, тогда
Работа при изобарном расширении газа равна произведению давления газа на увеличение объёма.
При изотермическом процессе T=const. p=(mRT)/(MV).
Количество теплоты.
Энергия, переданная газу путём теплообмена, называется количеством теплоты Q.
При сообщении системе бесконечно малого количества теплоты Q его температура изменится на dT.
26. Теплоёмкостью С системы называют величину, равную отношению сообщенного системе количества теплоты Q к изменению температуры dT системы: C=Q/dT.
Различают удельную теплоёмкость (теплоёмкость 1 кг вещества) c=Q/(mdT) и молярную теплоёмкость (теплоёмкость 1 моль вещества) c=Mc.
При различных процессах, протекающих в термодинамических системах, теплоёмкости будут различны.