
- •Законы Ньютона. 1-ый закон. Инерция. Инерциальные и неинерциальные со. Импульс тела. 2-ой закон. 3-й закон. Пределы применимости законов Ньютона.
- •Механическая система. Замкнутая система. Вывод закона сохранения импульса замкнутой системы тел.
- •Потенциальная энергия, напряженность поля тяготения. Зависимость напряженности поля тяготения от высоты. Потенциальная энергия упруго сжатой пружины.
- •Вывод закона сохранения механической энергии и теоремы об изменении полной механической энергии системы. Абсолютно упругий и неупругий удар.
- •Теорема Штейнера. Кинетическая энергия тела, вращающегося вокруг неподвижной оси. Кинетическая энергия плоского движения.
- •Момент силы относительно полюса, оси. Работа при вращательном движении. Вывод основное уравнение динамики вращательного движения атт.
- •Вязкость. Ламинарный и турбулентный режимы течения жидкости. Число Рейнольдса. Методы определения вязкости (метод Стока и Пуазейля).
- •Метод Стокса (вывод).
- •Явление переноса
- •Теплопроводность
- •Диффузия.
- •Среднее число столкновений и средняя длина свободного пробега молекул
- •Уравнение Фурье
- •Молекулярно-кинетическая теория идеальных газов. Понятие идеального газа.Законы Бойля-Мариотта, Гей-люссака, Авогадро и Дальтона. Молекулярно-кинетическая теория идеальных газов
- •Идеальный газ.
- •Закон Бойля-Мариотта.
- •Закон Дальтона.
- •Закон Гей-Люссака.
- •Закон Авогадро.
- •Барометрическая формула. Распределение Больцмана. Распределение Больцмана
- •Термодинамические параметры
- •Термодинамические процессы
- •Первое начало термодинамики
- •Степени свободы в статистической физике и термодинамике
- •Закон Больцмана о равномерном распределении энергии по степеням свободы молекул:
- •Теплоемкость удельная и молярная. Вывод уравнения Майера. Коэффициент Пуассона. Экспериментальная зависимость теплоемкости газа от температуры.
- •Молярная теплоёмкость
- •Уравнение Майера
- •Коэффициент Пуассона
- •Применение первого начала термодинамики к расчету изопроцессов. Изохорный, изобарный, изотермический и адиабатический процессы.
- •Адиабатный процесс. Вывод уравнения Пуассона для адиабатного процесса.
- •Круговые процессы. Прямой и обратный цикл. Тепловой двигатель и холодильная машина. Термический коэффициент полезного действия. Обратимые и необратимые процессы.
- •Цикл Карно. Диаграмма. Вывод к.П.Д. Цикла Карно.
- •Реальные газы. Силы и потенциальная энергия межмолекулярного взаимодействия. Уравнения Ван-дер-Ваальса. Анализ изотерм Ван-дер-Ваальса. Сжижение газов.
- •Фазовые переходы. Фазовые переходы 1 и 2-го рода. Уравнение Клапейрона-Клаузиуса. Диаграмма состояний. Тройная точка.
- •Статистическое толкование энтропии. Микро- и макросостояние системы. Термодинамическая вероятность. Формула Больцмана.
Молярная теплоёмкость
(Сμ) — это количество теплоты, которое необходимо подвести к 1 молю вещества, чтобы нагреть его на единицу температуры. В СИ измеряется в джоулях на моль на кельвин (Дж/(моль·К)).
Уравнение Майера
Ср = Сv + R.
Вывод: при изобарическом нагревании газа к нему подводится больше теплоты, чем при изохорическом.
Коэффициент Пуассона
(обозначается
как
или
) —
абсолютная величина отношения поперечной
и продольной относительной деформации
образца материала. Этот коэффициент
зависит не от размеров тела, а от природы
материала, из которого изготовлен
образец. Коэффициент Пуассона и модуль
Юнга полностью
характеризуют упругие свойства
изотропного материала.
При приложении к телу растягивающего усилия оно начинает удлиняться (то есть продольная длина увеличивается), а поперечное сечение уменьшается. Коэффициент Пуассона показывает, во сколько раз поперечная деформация деформируемого тела больше продольной деформации, при его растяжении или сжатии. Для абсолютно хрупкого материала коэффициент Пуассона равен 0, для абсолютно несжимаемого — 0,5. Для большинства сталей этот коэффициент лежит в районе 0,3, для резины он примерно равен 0,5.
Применение первого начала термодинамики к расчету изопроцессов. Изохорный, изобарный, изотермический и адиабатический процессы.
Применение первого начала термодинамики к расчёту изопроцессов:
С помощью первого закона термодинамики можно делать заключения о характере протекания различных процессов. Мы знаем три изопроцесса.
Для того чтобы сказать как применяется закон к конкретному изопроцессу, надо проанализировать как изменяется внутренняя энергия при этом процессе, какая работа при этом совершается. Рассмотрим процесс, который идет без теплообмена с окружающей средой. Такой процесс называется адиабатным.
При адиабатном сжатии получаем внутренняя энергия возрастает, газ нагревается при адиабатном расширении получается обратный эффект. Газ сам совершает работу. Т.к. дополнительного поступления теплоты нет, то внутренняя энергия тратится на совершение работы газом, т.е. уменьшается. Газ охлаждается.
Изохорный процесс - процесс, происходящий в физической системе при постоянном объёме. В газах и жидкостях И. п. осуществить легко, для этого достаточно их поместить в герметически запаянный жёсткий сосуд, не меняющий своего объёма. При И. п. механической работы, связанной с изменением объёма тела, не совершается; изменение внутренней энергии тела происходит только за счёт поглощения или выделения тепла. С изменением температуры газа (жидкости) изменяется его давление.
Изобарный процесс, процесс, происходящий в физической системе при постоянном внешнем давлении. Простейшие примеры И. п. — нагревание воды в открытом сосуде, расширение газа в цилиндре со свободно ходящим поршнем. В обоих случаях давление равно атмосферному. Объём идеального газа при И. п. пропорционален температуре (Гей-Люссака закон)
Изотермический процесс— термодинамический процесс, происходящий в физической системе при постоянной температуре.