
Преобразование Лоренца.
Связь между .
Связь между
.
.
, размер движущегося тела сокращается относительно К в направлении движения.
Парадокс близнецов.
Закон сложения скоростей в ТО.
Сложить 2с и 3с. Наверное 5с…Нет просто С... Выше скорости света не судьба.
2 вида массы в ТО:
Масса покоя (m0) m неподвижного тела.
Релятивистская – m движущегося тела.
Релятивистский импульс:
3 вида энергии в ТО.
Энергия покоя.
Полная энергия.
Кинетическая энергия.
Связь между Е и р
Связь между Т и р
Суть статистического подхода – с помощью закона механики изучается движение 1 выделенной молекулы, результаты усредняются по всем молекулам, таким образом, появляются коллективные параметры, описывающие всю систему сразу.
Суть термодинамического подхода – движение 1 молекулы не изучается, сразу вводятся коллективные параметры (p, V, T) с помощью общих законов природы устанавливаются различные связи между коллективными параметрами.
Идеальный газ – модель газа, удовлетворяющая условиям:
а) Собственный объем молекул намного меньше объема сосуда (молекулы – точки без объема).
б) Энергия взаимодействия между молекулами намного меньше, энергии движения.
в) Столкновение молекул между собой, и со стенками внутри сосуда, считаются абсолют. упругими (без потери).
Закон Бойля-Мариотта
Закон Гей-Люссака
Закон Шарля
Закон Авогадро: при постоянных давлениях и температуре, 1 моль газа занимает постоянный объем. 1 моль – количество газа, взятое в граммах равное молекулярному числу из т. Менделеева.
Молекулярное число – отношение массы некоторого газа к 1/12 массы атома углерода.
Число Авогадро
– фиксированное число молекул в 1 моле любого газа.
Нормальные условия: T=273K=0
С, P=105Па. При нормальных условиях, 1 моль любого газа занимает
22,4*10-3
.
Закон Дальтона
– если в сосуде имеется смесь из различных газов, то общее давление равно сумме парциальных.
Парциальное давление - давление отдельно взятого компонента газовой смеси.
Уравнение Клапейрона -
Универсальная газовая постоянная –
.
при нормальных условиях.
Уравнение состояния идеального газа
Постоянная Больцмана.
Простая форма уравнения состояния идеального газа.
Основное уравнение МКТ
Формула для
Средняя энергия поступательного движения одной молекулы.
Функция Максвелла.
Формула для
.
Формула для
Соотношение между н.в. : : ср.кв. = 1 : 1,13 : 1,22
Барометрическая формула
Распределение Больцмана
Внутренняя энергия газа – суммарная кинетическая энергия всех молекул + потенциальная энергия взаимодействий между ними. В идеальном газе энергией взаимодействия пренебрегают, поэтому там останется только кинетическая энергия всех молекул.
3 группы газов:
Одноатомные.
2-х атомные + многоатомные линейные, все атомы на одной линии(O2,N2,CO2).
Многоатомные не линейные(H2O, NH3).
3 вида движения молекулы:
Поступательное. Центр масс молекулы как одна точка движется в пространстве поступательно.
Вращательное. Вся молекула как одно целое вращается на месте, к примеру относительно осей x, y, z.
Колебательные. Атомы внутри молекулы колеблются около своих положений равновесия.
Число степеней свободы – это количество независимых координат однозначно задающих положение молекулы в пространстве. Если молекула состоит из N атомов, то общее число степеней свободы будет 3N.
На поступательное движение всегда 3 степени свободы.
Число вращательных степеней зависит от группы молекул: Для I – 0 степеней. Для II – 2 степени. И для III группы 3 вращения относительно x,y,z.
Все остальные степени свободы колебательные.
Средняя энергия 1-ой молекулы
Внутренняя энергия идеального газа
I закон термодинамики:
Он представляет закон сохранения энергии в тепловых процессах, когда идет охлаждение или нагревание газа.
Формула для Aизоб, Aизот и Aизох.
Aизоб
(p = const)
Aизот
(t
= const)
Aизоx
(V = const)
2 вида теплоемкости, связь между ними:
Удельная:
Молярная:
Связь:
Формулы для Сv и Сp.
Уравнение Майера.
Формула для
Значения
для 3 групп молекул:
1
группа:
2
группа:
3
группа:
Адиабатический процесс – процесс, при котором отсутствует теплообмен между газом и окружающей средой. Любой быстро протекающий процесс, можно считать адиабатическим.
I закон т/д для адиабатического процесса:
Уравнение Пуассона.
,
Формула для
Связь между р и Т
Связь между V и Т
Вторая формула для
Круговой процесс – когда газ, проходя ряд промежуточных состояний возвращается в исходное состояние.
Прямой и обратный круговые процессы – если обход замкнутого контура проходит по часовой стрелке, то круговой процесс называется прямым, используется в тепловых двигателях A>0. Если обход против часовой, то круговой процесс называется обратным. Используется в холодильных машинах A<0.
I закон т/д для кругового процесса.
К
ПД кругового процесса
Схема тепловой машины.
Обратимый и необратимый процессы. Обратимый процесс идет в обоих направлениях, необратимый только в одном.
Цикл Карно и его график. Пример обратимого кругового процесса. Он состоит из 2-х изотерм и 2-х адиабат. График имеет вид:
КПД цикла Карно.
T1 – температура нагревателя, Т2 – температура холодильника.
Энтропия – ф-я состояния газа. Малое значение которой опред. по формуле:
Формула для
Неравенство Клаузиуса. Для кругового процесса
.
Формула Больцмана для энтропии.
Термодинамическая вероятность (W) – число микросостояний, из которого построено одно макросостояние.
II закон термодинамики: все реальные процессы(не обратимые) идут с возрастанием энтропии, полный хаос в газе(равномерное распределение) имеет макс. энтропию, поэтому иногда говорят, что энтропия это мера беспорядков в системе.
Элементарный заряд – наименьший по величине заряд.
Носители элементарного заряда – электрон |-e|, протон |+e|
Закон сохранения зарядов – в замкнутой системе при любых процессах, общий заряд системе сохраняется.
Точечные заряды – 2 заряда называются точечными, когда размеры носителей этих зарядов намного меньше расстояния между ними.
Закон Кулона в вакууме:
Электрическая постоянная
:
Напряженность поля
Е для одного заряда
.
Силовая линия – это некоторая кривая, в общем случае, касательная которой дают направление
в заданной точке.
Принцип суперпозиции полей.
Малый поток
Теорема ОГ. Поток вектора
через произв. замкнут. поверхность S равен:
Е для одной плоскости:
Е для двух плоскостей:
Модель конденсатора
Е для сферы.
Е для шара.
Е для цилиндра.
Работа эл./ст. поля
Циркуляция вектора . Это