Вопрос 19. Опыт Эндрюса. Критическая температура.

Эндрюс установил, что при Т>304K под поршнем нет видимых процессов, при T<304K под поршнем образуются капельки жидкости, при этом р=const. Плата изотерм соответствует стадии сжижения газа, совершающейся при р=const, иначе говоря, плата соответствует существованию жидкой и газообразной фаз. Давление, при котором начинается сжижение получается с уменьшением температуры. Так же выяснилось, что газ может быть переведен в жидкое состояние только при температуре меньше некоторой определенной для данного газа. Такая температура была названа критической. При температуре больше критической газ нельзя перевести жидкое состояние никаким давлением.

Критической называется температура, выше которой газ нельзя превратить в жидкость никаким давлением. Газ при температуре ниже критической называется паром. Менделеев обнаружил, что при некоторых температурах различие свойств газа и жидкости отсутствует.

Изотермы реального газа соответствуют критическим температурам. Точка перегиба К и соответствующее ей состояние вещества называются критическими.

Вопрос 20. Эффект Джоуля-Томсона.

Прямой эффект Джоуля-Томсона состоит в следующем:

При низкой начальной температуре все газы расширяясь охлаждаются.

r<r_max

r – расстояние между молекулами, r_max – максимальное расстояние, на котором между молекулами действует сила притяжения.

W=Wn+Wk=const, A=0.

При расширении увеличивается расстояние между молекулами по 3 закону Ньютона, сопровождается увеличением сил притяжения, что приводит к увеличению потенциальной энергии. При этом по закону сохранения энергии кинетическая энергия уменьшается.

Кинетическая энергия связана прямо пропорционально с термодинамической температурой.

Wp↑→Wk↓→T↓

Обратный эффект Джоуля-Томсона:

При высокой начальной температуре все газы расширяясь нагреваются. При высокой начальной температуре r>r_max

W=Wn+Wk=const, A=0.

Расширение газа сопровождается уменьшением результирующей силы взаимодействия между его молекулами и соответственно, уменьшение потенциальной энергии, при этом по закону сохранения энергии возрастает кинетическая энергия и температура.

Вопрос 21. Свойства электрических зарядов.

1. Существует два типа заряда: положительный и отрицательный. Одноименные заряды отталкиваются, разноименные притягиваются.

2. Электрический заряд дискретен. Существует минимальный электрический заряд и все заряды кратны минимальному электрическому заряду. (e=1,6*10^-19К)

3. Аддитивность, т.е. суммируемость

4. Сохраняемость заряда.

Закон сохранения заряда: алгебраическая сумма электрических зарядов любой замкнутой системы остается неизменной, какие бы процессы не происходили бы внутри этой системы.

=const.

Вопрос 22. Закон Кулона.

Точечным называется заряд, сосредоточенный на теле, линейные размеры которого пренебрежительно малы по сравнению с расстоянием до других заряженных тел, с которыми он взаимодействует.

F=k

k=9*10⁹Нм²/К²

k=1/4πε₀ – вакуум, ε₀=const=8.85*10^-12Ф/м

Электрическая постоянная:

k=1/4πεε₀, ε=const – диэлектрическая проницаемость среды.

F=