
- •О.Ю. Петрова, т.В.Смекалина, о.Л.Хабибулина
- •Учебное пособие
- •Оглавление
- •2. Координаты
- •3. Перемещение
- •4. Время
- •5. Средняя скорость
- •6. Мгновенная скорость
- •7. Ускорение
- •8. Угловой путь
- •10. Угловое ускорение
- •11. Нормальное ускорение
- •12. Тангенциальное ускорение
- •§2. Определения динамики
- •1. Масса
- •2. Сила
- •3. Результирующая сила
- •4. Импульс силы
- •5. Импульс материальной точки
- •6. Импульс системы материальных точек
- •7. Работа
- •8. Мощность
- •9. Энергия
- •10. Потенциальная энергия
- •11. Кинетическая энергия
- •12. Коэффициент полезного действия
- •13. Нормаль к поверхности
- •14. Центр масс
- •15. Сила нормального давления и вес
- •§3. Определения статики
- •1. Момент силы
- •2. Плечо силы
- •2. Сила тяжести
- •3. Закон Гука
- •4. Сила трения
- •5. Первый закон Ньютона
- •6. Второй закон Ньютона
- •7. Третий закон Ньютона
- •8. Закон сохранения энергии. Вечный двигатель первого рода.
- •9. Сила инерции при прямолинейном движении
- •§5. Законы статики
- •2. Выражение времени через среднюю скорость и путь
- •3. Связь мгновенной скорости и постоянного ускорения
- •4. Связь координаты и постоянного ускорения
- •5. Связь линейной и угловой скоростей при равномерном движении по окружности
- •6. Выражение нормального ускорения через линейную и угловую скорости
- •§7. Формулы кинематики и динамики
- •1. Первая космическая скорость
- •§8. Формулы динамики
- •1. Потенциальная энергия вблизи поверхности Земли
- •2. Закон сохранения импульса
- •3. Выражение второго закона Ньютона через изменение импульса материальной точки
- •Глава 4. Модели механики
- •1. Физическое тело, или просто тело
- •2. Материальная точка
- •3. Система отсчета
- •4 . Абсолютно упругий удар
- •5. Абсолютно неупругое соударение
- •2. Объем
- •3. Давление
- •4. Термодинамические параметры
- •5. Термодинамическая система
- •6. Молекулярная единица массы
- •7. Молярная масса
- •8. Число Авогадро
- •9. Масса молекулы
- •10. Количество вещества
- •11. Плотность
- •12. Концентрация
- •13. Теплота
- •14. Внутренняя энергия
- •15. Теплоёмкость
- •16. Удельная теплоёмкость
- •17. Молярная теплоёмкость
- •18. Насыщенный пар
- •19. Относительная влажность
- •20. Термодинамический процесс
- •21. Изотермический процесс3
- •22. Изобарический процесс4
- •23. Изохорический процесс5
- •24. Адиабатический процесс
- •25. Круговой процесс, или цикл
- •26. Цикл Карно
- •27. Коэффициент полезного действия тепловой машины
- •2. Закон Гей-Люссака
- •3. Закон Бойля−Мариотта
- •4. Первое начало термодинамики
- •5. Второе начало термодинамики. Вечный двигатель второго рода
- •6 . Закон Паскаля
- •7. Зависимость давления насыщенного пара от температуры
- •8. Удельная теплоемкость жидкости и газа Формулировки экспериментального закона: удельные теплоемкости жидкостей и газов остаются постоянными в широком диапазоне температур.
- •9. Молярная теплоемкость жидкости и газа Формулировки экспериментального закона: молярные теплоемкости жидкостей и газов остаются постоянными в широком диапазоне температур.
- •10. Удельная теплота плавления
- •11. Удельная теплота парообразования
- •Глава 7. Теоремы термодинамики и гидростатики Формулы §9. Формулы термодинамики
- •1. Уравнение Менделеева−Клапейрона
- •2. Уравнение состояния идеального газа
- •3. Закон Дальтона
- •4. Основное уравнение молекулярно-кинетической теории
- •5. Значение числа Авогадро
- •6. Способы расчета количества вещества
- •7. Внутренняя энергия одноатомного идеального газа. Смысл термодинамической температуры
- •8. Работа в термодинамике
- •9. Работа в изобарическом процессе
- •10. Коэффициент полезного действия цикла Карно
- •11. Формула связи полезной работы с тепловыми энергиями нагревателя и холодильника тепловой машины
- •12. Коэффициент полезного действия реальной тепловой машины (Второе начало термодинамики)
- •13. Связь температурных шкал Кельвина и Цельсия
- •§10. Формулы термодинамики и гидростатики
- •1. Давление столба жидкости или газа
- •2. Сила Архимеда
- •§11. Формулы гидростатики
- •1. Формула гидравлического пресса
- •Глава 8. Модели термодинамики
- •1. Идеальный газ
- •2. Температурная шкала Цельсия
- •3. Равновесный термодинамический процесс
- •2. Пробный заряд
- •3. Заряд электрона
- •4. Физическое поле
- •5. Однородное поле
- •6. Потенциальная энергия заряда
- •7. Потенциал
- •8. Напряженность электрического поля
- •9. Электрическое поле
- •10. Силовая линия напряженности электрического поля
- •11. Эквипотенциальная поверхность
- •12. Электроемкость уединенного проводника
- •13. Взаимная электроемкость проводников
- •§13. Определения постоянного тока
- •1. Постоянный электрический ток
- •2. Электродвижущая сила − эдс
- •3. Сторонние силы
- •4. Напряжение на участке цепи
- •2. Закон Кулона в вакууме или в воздухе
- •3. Закон Кулона в среде
- •4. Результирующая сила Кулона
- •5. Электроемкость уединенного проводника
- •§ 15. Законы постоянного тока
- •1. Закон Ома для однородного участка цепи
- •2. Удельное сопротивление и проводимость проводников
- •3. Температурная зависимость сопротивления проводников Формулировки экспериментального закона: температурная зависимость сопротивления проводников.
- •4. О равномерном протекании постоянного тока по цепи Формулировки экспериментального закона: постоянный ток сохраняет свою величину для любого поперечного сечения проводников в любой точке цепи.
- •2. Вычисление силы по напряженности
- •3. Связь напряженности электрического поля и силы Кулона, действующей на пробник
- •4. Принцип суперпозиции для напряженности электрического поля
- •5. Потенциальная энергия электростатического поля
- •6. Потенциал точечного заряда
- •7. Потенциал суммы точечных зарядов
- •8. Связь разности потенциалов и работы электрических сил
- •9. Связь напряженности и потенциала однородного электростатического поля
- •10. Связь силовых линий и эквипотенциальных поверхностей электростатического поля
- •11. Потенциал поверхности уединенного проводника
- •12. Потенциал объема уединенного проводника
- •13. Ёмкость шара
- •14. Поле плоского конденсатора
- •15. Ёмкость плоского конденсатора
- •§17. Формулы постоянного тока
- •1. Закон Джоуля–Ленца
- •3. Сопротивление участка цепи при последовательном соединении проводников
- •4. Сопротивление участка цепи при параллельном соединении проводников
- •5. Ёмкость участка цепи при последовательном соединении ёмкостей
- •6. Ёмкость участка цепи при параллельном соединении емкостей
- •7. Закон Ома для полной цепи. Закон Ома для цепи, содержащей эдс (неоднородный участок цепи)
- •8. Первый закон Кирхгофа
- •9. Второй закон Кирхгофа
- •10. Два закона электролиза: закон Фарадея и выражение для электрохимического эквивалента
- •Глава 12. Модели электричества §18. Модели электростатики
- •1. Заряд как невесомая невидимая «жидкость»
- •2. Заряд как избыток или недостаток электронов в веществе
- •§19. Модели электрического тока
- •1. Электрический ток как поток невесомой невидимой «жидкости»
- •2. Электрический ток как поток заряженных частиц
24. Адиабатический процесс
Н
азвание
физической величины:
адиабатический
процесс, адиабатный процесс.
Обозначение физической величины: понятие термодинамики, а не величина, поэтому обозначения нет.
Формула связи физических величин: ΔQ=0; обратимый равновесный процесс, протекающий без теплообмена с окружающей средой при постоянной массе газа.
Расшифровка формулы: Q – теплота.
Вектор или скаляр физическая величина: понятие термодинамики, а не
величина, поэтому характеристики вектор - скаляр нет.
Размерность физической величины: понятие термодинамики, а не величина, поэтому размерности нет.
25. Круговой процесс, или цикл
Название физической величины: круговой процесс, цикл.
О
бозначение
физической величины:
понятие термодинамики, а не величина,
поэтому обозначения нет.
Формула связи физических величин: процесс, при котором термодинамическая система выходит из некоторого состояния P1V1T1, пребывает в некоторых других состояниях P2V2T2; P3V3T3 и т.д. и затем возвращается в то же самое состояние P1V1T1 при постоянной массе газа.
Расшифровка формулы: P, V, T – термодинамические параметры системы.
Вектор или скаляр физическая величина: понятие термодинамики, а не величина, поэтому характеристики вектор-скаляр нет.
Размерность физической величины: понятие термодинамики, а не величина, поэтому размерности нет.
26. Цикл Карно
Название физической величины: цикл Карно.
Обозначение физической величины: понятие термодинамики, а не величина, поэтому обозначения нет.
Ф
ормула
связи физических величин:
замкнутый, обратимый равновесный процесс, состоящий из двух изотерм и двух адиабат.
Расшифровка формулы: замкнутый обратимый равновесный процесс, состоящий из двух изотерм и двух адиабат, причем масса газа постоянна. m = const.
Вектор или скаляр физическая величина: понятие термодинамики, а не величина, поэтому характеристики вектор-скаляр нет.
Размерность физической величины: понятие термодинамики, а не величина, поэтому размерности нет.
27. Коэффициент полезного действия тепловой машины
Название физической величины: коэффициент полезного действия.
О
бозначение
физической величины:
КПД,
η
−
школьные обозначения. Других обозначений
нет.
Формула
связи физических величин:
η
=
или
η
=
.
(Q1
−
Q2
≡
A
– теорема физики).
Коэффициент
полезного действия тепловой машины
равен разности теплот, полученной в
нагревателе и отданной холодильнику,
деленной на теплоту, полученную от
нагревателя.
Расшифровка формулы: Q1 – теплота, полученная от нагревателя; Q2 – теплота, отданная холодильнику; А – полезная работа.
Вектор или скаляр физическая величина: положительный скаляр, все величины термодинамики скалярные.
Размерность физической величины: безразмерная величина. Единицы измерения СИ: η = % (или ед). Измеряется в процентах или долях единицы.
Глава 6. экспериментальные
законы ТеРМОДИНАМики
(аксиомы термодинамики)
1. Закон Шарля
Формулировки экспериментального закона: формулировок много: закон Шарля. Изохорический процесс. Процесс при постоянном объёме. Связь давления и температуры при постоянном объеме. Уравнение изохорического процесса.
Формула экспериментальной связи физических величин и словесное изложение формулы: есть три формулы для представления закона Шарля.
1
.
P(t)
= P0(1
+
αt).
Для заданной массы газа m
=
const
и при постоянном объеме V
=
const
давление при температуре t
градусов по Цельсию P(t)
равно произведению давления при нуле
градусах Цельсия
P0
на
сумму единицы и произведения температурного
коэффициента давления α на температуру
по Цельсию t
(именно при этой температуре и определяется
давление P(t)).
2. Р/T = const. Для заданной массы газа m = const и при постоянном объеме V = const отношение давления к температуре по Кельвину есть величина постоянная.
3. Р1/T1 = Р2/T2. Для заданной массы газа m = const и при постоянном объеме V = const отношение давления к температуре по Кельвину в состоянии 1 равно отношению давления к температуре по Кельвину в состоянии 2.
Расшифровка формулы: P(t) – давление фиксированной массы газа при постоянном объеме при некоторой температуре t по Цельсию; P0 – давление фиксированной массы газа при постоянном объеме при 0 °С; α − температурный коэффициент давления; P – давление в некотором состоянии изохорического процесса при абсолютной температуре Т; P1 и Т1 − давление и температура в состоянии (1) изохорического процесса; P2 и Т2 − в состоянии (2) этого процесса.
Смысл
константы (фундаментальная /
нефундаментальная):
α − температурный коэффициент давления.
α =
.
[α]
=
.
Коэффициент
характеризует уровень возрастания
давления с ростом температуры по
сравнению с давлением при нуле градусах
Цельсия.
Условия применения закона: при неизменной массе газа m = const и при постоянном объеме V = const выполняется для идеального газа.