Работа, мощность, энергия

• Работа силы - физическая величина, равная произведению модулей векторов силы и перемещения на косинус угла между этими векторами:

.

• Мощность - величина, равная отношению совершенной работы к промежутку времени, за который она совершена:

.

• Кинетическая энергия поступательного движения тела: .

• Кинетическая энергия вращающегося тела:

• Потенциальной энергией называется энергия, определяемая расположением тел или частей тела и их взаимодействием друг с другом. Потенциальная энергия тела, поднятого над поверхностью Земли: .

• Потенциальная энергия упруго деформированного тела: .

• Работа силы равна изменению кинетической энергии тела:

• Работа сил тяжести или упругости равна изменению потенциальной энергии тела с противоположным знаком:

• Закон сохранения энергии. Полная механическая энергия изолированной системы тел, взаимодействующих силами тяготения или упругости, при любых её переходах остается неизменной:

.

Механика жидкостей

• Гидростатическое давление в жидкости (обусловленное её силой тяжести) определяется по фор­мулам: , где  - плотность, h - высота столба жидкости.

• Закон Паскаля: давление, производимое на жидкость или газ, одинаково передается во все стороны.

• Закон Архимеда: на тело, погруженное в жидкость или газ, действует выталкивающая сила, равная весу вытесненной телом жидкости или газа: ,

где  - плотность жидкости (газа), V - объем вытесненной жидкости(газа).

• Уравнение неразрывности струи: произведение величины скорости течения несжимаемой жидкости на величину поперечного сечения трубки тока есть величина постоянная: ,

т.е. в узкой части трубки скорость жидкости больше чем, в широкой.

• Закон Бернулли: давление текущей жидкости больше в тех частях трубы, где скорость её движения меньше, и наоборот, в тех частях, где скорость больше, давление меньше:

.

Молекулярная физика и основы термодинамики

• Идеальный газ - это газ, взаимодействие между молекулами которого пренебрежимо мало.

• Основное уравнение молекулярно-кинетической теории газов: .

Давление идеального газа пропорционально произведению концентрации газа, массы молекулы и среднего значения квадрата скорости.

• Температура Т есть мера средней кинетической энергии хаотичного поступательного движения молекул: .

Связь между значениями абсолютной температуры Т(в кельвинах) и температуры t по Цельсию (в градусах): .

• Уравнение состояния идеального газа (ура­в­нение Менделеева-Клапейрона): устанавливает связь между давлением, объемом и температурой идеального газа.

• Процессы, протекающие при неизменном значении одного из параметров, называются изопроцессами.

• Изотермический процесс (Т=const)- - закон Бойля-Мариотта.

Изобарный процесс (p=const)- - закон Гей-Люссака.

• Изохорный процесс (V=const) - - закон Шарля.

• Количество теплоты, получаемое телом, равно произведению его массы на удельную теплоемкость и на разность температур в конечном и начальном состояниях:

• Теплота плавления, кристаллизации, парообразования, конденсации:

, ,

,

• Первый закон термодинамики: -

количество теплоты Q, получаемое системой, расходуется на изменение ее внутренней энергии U и на совершение системой работы над внешними телами.

• Внутренняя энергия идеального одноатомного газа: .

• Работа, совершаемая газом при расширении в изобарном процессе: .

• Применение первого закона термодинамики к различным процессам:

а)

б)

В)

г) (адиабатный процесс - процесс в теплоизолированной системе)