1. Вывод основного уравнения молекулярно-кинетической теории идеального газа.

2. Электрический заряд. Взаимодействие зарядов. Элементарный заряд. Закон сохранения заряда. Электризация и способы электризации.

3. Задача на первый закон термодинамики.

4. Задача на удельное сопротивление проводника.

_____________________________________________________________________________________________

1. Вывод основного уравнения молекулярно-кинетической теории идеального газа.

Для вывода основного уравнения MKT рассмотрим одноатомный идеальный газ, находящийся в термодинамическом равновесии, т.е. в состоянии, в котором все макроскопические параметры остаются неизменными во времени и по всему объему.

П редставим себе сосуд в виде куба с длиной ребра a (см. рис), в котором беспорядочно движутся N молекул массой m₀ каждая.Удары молекул обусловливают давление газа на стенки.Ввиду беспорядочности движения молекул результат их удара о стенки таков, как если бы  1/3 всех молекул двигалась прямолинейно вдоль оси Ox,  1/3 молекул вдоль оси Оу и  1/3 молекул —вдоль оси Oz, причем в положительном направлении оси движется  1/6 молекул.

Отдельная молекула, летящая перпендикулярно к одной из стенок со скоростью  υ, в результате упругого удара ее импульс изменится (по закону сохранения импульса):

 Δpx=p −p0=m0υx−(−m0υx)=2m0υx

Это изменение импульса согласно второму закону Ньютона определит импульс силы  F, действующей со стороны стенки на молекулу:  

FΔt=Δpx=2m0υx, где Δt — продолжительность удара.

FΔt=2m0υx- это для 1 молекулы, тогда дляNв сосуде будет справедлива формула:

FΔt= Nm0υx, где N– это количество молекул.

P= – давление газа на стенку сосуда.

PSΔt= Nm0υx

N=nV, где n- это концентрация молекул газа.

PSΔt= nVm0υx

PΔt= nam0υx

P= nm0υx

Так как средняя кинетическая энергия поступательного движения молекулы  Wk= , то

 P= nWk

2. Электрический заряд. Взаимодействие зарядов. Элементарный заряд. Закон сохранения заряда. Электризация и способы электризации.

Электрический заряд определяет интенсивность электромагнитных взаимодействий.

Существует 2 вида зарядов: положительный и отрицательный. При одинаковых знаках заряда тела отталкиваются, а при разных – притягиваются. Положительным зарядом обладает протон, а отрицательным электрон. Существует минимальный заряд, называемый элементарным, которым обладают все заряженные элементарные частицы.

Закон сохранения электрического заряда:

Алгебраическая сумма зарядов всех частиц остается неизменной.

Электризация тел – это процесс превращения электрически нейтрального тела в заряженное тело.

Существуют различные способы электризации тел:

• трение

• удар

• соприкосновение

• наводка (индуцирование)

Свойства заряда:

• двойственность («+» и «-»)

• аддетивность (можно складывать)

• дифференцируемость или квантование (можно разделить на N элементарных зарядов)

• инвариантность к любой системе отсчета (движущейся со скоростью, меньшей скорости света)

• сохранение заряда в замкнутой системе

_____________________________________________________________________________________________

Билет №2.

1. Газовые законы. Объединенный газовый закон. Уравнение Менделеева-Клапейрона.

2. Электрическое поле. Напряженность электрического поля. Линии напряженности электрического поля. Принцип суперпозиции полей. Однородное поле. Электрическое поле точечного заряда.

3. Задача на применение теоремы Гаусса.

4. Задача на смешанное соединение проводников.

___________________________________________________________________________________________

1. Газовые законы. Объединенный газовый закон. Уравнение Менделеева-Клапейрона.

Изменение одного из макроскопических параметров вещества определенной массы - давления p, объема V или температуры t - вызывает изменение остальных параметров.

Если одновременно меняются все величины, то на опыте трудно установить какие-либо закономерности. Проще сначала изучить процессы, в которых масса и один из трех параметров - p, V или t - остаются неизменными.

Количественные зависимости между двумя параметрами газа одной и той же массы при неизменном значении третьего параметра называют газовыми законами.

Объединенный газовый закон.

Для заданного количества вещества:

Уравнение Менделеева-Клапейрона.

Для одного моль идеального газа, справедлива формула:

pVM = RT, где VM - это молярный объем.

Пусть теперь количество газа равно не 1 моль, а произвольному числу молей u = , где m - масса газа, а M - его молекулярная масса. Объем V этого количества вещества при тех же значениях давления и температуры равен:

V = VM

Отсюда получаем, уравнение Менделеева-Клапейрона:

pV = RT

2. Электрическое поле. Напряженность электрического поля. Линии напряженности электрического поля.

Принцип суперпозиции полей. Однородное поле. Электрическое поле точечного заряда.

Электрическое поле материально: оно существует независимо от нас, от наших знаний о нем. Электрическое поле обладает определенными свойствами. Главное свойство электрического поля - действие его на электрические заряды с некоторой силой.

Электрическое поле неподвижных зарядов называют электростатическим. Электростатическое поле создается только электрическими зарядами. Оно существует в пространстве, окружающем эти заряды, и неразрывно с ними связано.

Свойства электрического поля:

• оно материально

• оно действует на внесенный в него электрический заряд

• оно создается электрическим зарядом и неразрывно связано с ним. Оно существует вблизи заряда.

Напряженность электрического поля.

Отношение силы, действующей на помещаемый в данную точку поля заряд, к этому заряду в любой точке поля не зависит от помещенного заряда и может рассматриваться как характеристика поля. Эту силовую характеристику поля называют напряженностью электрического поля. Напряженность поля равна отношению силы, с которой поле действует точечный заряд, к этому заряду.

Линии напряженности электрического поля - это непрерывные линии, касательные к которым в каждой точке совпадают с направлением вектора напряженности. Силовые линии электростатического поля не замкнуты; они начинаются на положительных зарядах и оканчиваются на отрицательных.

Принцип суперпозиции полей: если в данной точке пространства различные заряды создают электрические поля, напряженности которых E1, E2, E3 и т.д., то результирующая напряженность поля в этой точке равна их алгебраической сумме.

E = E1 + E2 + E3 + ...

Поля удовлетворяющие это принципу называются линейными.

Электрическое поле, напряженность которого одинаково во всех точках пространства, называется однородным.

Напряженность поля точечного заряда. Найдем напряженность поля, создаваемого точечным зарядом q. Этот заряд действует на другой заряд Q с силой, согласно закона Кулона равной:

F = k , где r - это радиус-вектор, проведенный от заряда q к заряду Q.

Напряженность поля точечного заряда q на расстоянии r от него равна:

E = k

Вектор напряженности в любой точке электрического поля направлен вдоль прямой, соединяющей эту точку и заряд, - от заряда если q > 0, и к заряду, если q < 0.

___________________________________________________________________________________________

Билет №3.

1. Модель идеального газа в молекулярно-кинетической теории. Тепловое равновесие. Температура и ее изменение. Температура как мера средней кинетической энергии молекул.

2. Потенциал и разность потенциалов. Эквипотенциальные поверхности. Связь между напряженностью и разностью потенциалов.

3. Задача на силу Лоренца.

4. Задача на свойства жидкостей.

___________________________________________________________________________________________

1. Модель идеального газа в молекулярно-кинетической теории. Тепловое равновесие. Температура и ее изменение. Температура как мера средней кинетической энергии молекул.

Реальный газ - достаточно сложная система. Поэтому в физике рассматривают простейшую физическую модель реального газа - идеальный газ (физическая модель - это упрощенная схематическая копия исследуемой реальной системы). В молекулярно-кинетической теории идеальным газом называют газ, состоящий из молекул, взаимодействие между которыми пренебрежимо мало. Т.е среднее расстояние между молекулами во много раз больше их размеров.

Идеальный газ – модель реального газа. Молекулы этого газа – крошечные шарики, не взаимодействующие друг с другом; точнее кинетическая энергия молекул много больше потенциальной энергии их взаимодействия.

Тепловое равновесие с течением времени устанавливается между любыми телами с различной температурой. Из этого можно сделать очень важный вывод о существовании очень важного свойства тепловых явлений. Тело при неизменных внешних условиях самопроизвольно переходит в состояние теплового равновесия. Тепловым или термодинамическим равновесия называют такое состояние, при котором все макроскопические параметры сколь угодно долго остаются неизменными.

Температура характеризует состояние теплового равновесия макроскопической системы: во всех частях системы, находящиеся в состоянии теплового равновесия, температура имеет одно и тоже значение. Температура является мерой средней кинетической энергии хаотического движения молекул в макроскопических телах. При столкновении быстро движущихся молекул с медленно движущимся такой же массы скорости быстрых молекул уменьшаются, а медленных - увеличивается. За счет бесчисленных соударений средние кинетические энергии молекул выравниваются и при тепловом равновесии имеют одно и то же значение как для молекул одинаковой массы, так и для молекул разных масс.