Энергия

Энергия – от греч. enerqeia – действие, деятельность (Т.Юнг, 1807 г.)

Энергия – скалярная величина, показывающая, какую работу может совершить тело.

М еханическая энергия

Кинетическая Энергия, которой обладает тело вследствие своего движения. Ек = А = ΔЕк = Ек2 – Ек1 А = - Работа равнодействующей сил, при-ложенных к телу, равна изменению кинетической энергии. Если Ек2 > Ек1, то А > 0, направление F совпадает с направлением s. Если Ек2 < Ек1, то А < 0, направление F противоположно направлению s.

Потенциальная Энергия, которая определяется взаимным расположением тел. Ер = mgh для силы тяжести Ер = для силы упругости А = - ΔЕр = Ер1 – Ер2 = - (Ер2 – Ер1) Знак «-» означает, что в результате работы силы потенциальная энергия тела уменьшается. Поле тяготения – потенциальное 1) А = mgΔh - не зависит от формы траектории. 2) А = 0, работа силы тя-жести на замкнутой траектории равна нулю. 3) Потенциальная энергия зависит от выбора нулевого уровня. ΔЕ – не за-висит от выбора нулевого уровня.

Работа силы тяжести: А = mgh₁ – mgh₂ = mgΔh

Работа силы упругости: А= – (при растяжении и сжатии <0, при восстановлении размеров >0)

Работа силы трения: А = - μmgs (А ≠ 0)

Закон сохранения энергии: полная механическая энергия замкнутой системы тел, взаимодействующих между собой только консервативными силами, при любых движениях этих тел не изменяется. Происходят лишь взаимные превращения потенциальной энергии тел в их кинетическую, и наоборот.

Е = Е_к + Е_р или Е_к1 + Е_р1 = Е_к2 + Е_р2 (Г.Гельмгольц, 1847 г.)

Рычаги. Блоки.

Рычаг – твердое тело, имеющее неподвижную ось вращения, на которое действуют силы, стремящиеся повернуть его вокруг своей оси.

Первого рода

Второго рода

Блок – колесо с желобом, укрепленное в обойме. По желобу блока пропускают веревку, трос, цепь.

Неподвижный Ось которого закреплена, неподвижна Не дает выигрыша в силе Меняет направление силы

Подвижный Ось которого поднимается и опускается Выигрыш в силе в 2 раза

OB=d ОА=d /2 F∙d = h∙d /2 F =

Подвижный блок + неподвижный блок

Изменяется направление силы + выигрыш в силе в 2 раза!! Полиспаст (греч.) поли – много, спао – тяну 3 неподвижных + 3 подвижных блока выигрыш в иле в 6 раз

ОК – 28

Температура

Макроскопические параметры (p, V, t) – характеризуют состояние вещества без учета его молекулярного строения. Температура характеризует степень нагретости тела. (субъектив-ная характеристика).

Тепловое равновесие – такое состояние, при котором все макроскопические параметры сколь угодно долго остаются неизменными.

Температуры тел, находящихся в тепловом контакте, выравниваются. Разность темпе-ратур указывает направление теплообмена.

Термометры

Галилей – термоскоп Фаренгейт – ртуть, реперные точки, градус (ступень) (снег + наша-тырь - 0ºF, человек - 100ºF Цельсий – кипение 0ºС, плав-ление 100ºС (Карл Линней – поменял) Реомюр – Россия до 20-х г. (плавление - 0ºR, кипение - 80ºR) Томсон (Кельвин) – абсолютный нуль

Жидкостные V(t) – ртуть: от -38ºС до 280ºС, глицерин: от -50ºС до 100ºС Газовые р(t) – манометрические (водород, гелий) Металлические R(t) – термисторы Биметаллические – две металлические пластин-ки при изменении температуры изгибаются по раз-ному И другие

T=(t+273,15ºС) K t=(T-273,15 K) ºС Δt=ΔT

Физический смысл температуры.

Какая физическая величина является одинаковой у любых тел при тепловом равновесии?

p= , n= p= (1) т.к. Т=const и =const, то

Можно измерять температуру в энергетических единицах – джоулях.

Одному градусу по Цельсию соответствует k=1,38·10^-23 Дж по Кельвину (разность поделить на 100). =kT k=1,38·10^-23 - постоянная Больцмана

(2) =kT Из (1) и (2) =kT

Средняя кинетическая энергия хаотического поступательного движения молекул газа пропорциональна абсолютной температуре.

Температура – мера средней кинетической энергии молекул.

При Т=0 К (абсолютный ноль) кинетическая энергия поступательного движущихся молекул равна нулю.

p=nkT

При одинаковых р и Т концентрация молекул у всех газов одинакова

Закон Авогадро: В равных объемах газов при одинаковых температурах и давлении содержится одинаковое число молекул. N=

Преподаватель Вастьянов Ю.А.