2) Применение первого начала термодинамики к изопроцессам
Именение первого начала термодинамики к изопроцессам
Среди равновесных процессов, происходящих с термодинамическими системами, выделяются изопроцессы, при которых один из основных параметров состояния сохраняется постоянным.
Изохорный процесс (V=const). Диаграмма этого процесса (изохора) в координатах р, V изображается прямой, параллельной оси ординат , где процесс 1—2 есть изохорное нагревание, а 1—3 — изохорное охлаждение. При изохорном процессе газ не совершает работы над внешними телами, т. е
Как уже указывалось в, из первого начала термодинамики (dQ=dU+dA) для изохорного процесса следует, что вся теплота, сообщаемая газу, идет на увеличение его внутренней энергии:
Согласно формуле
Тогда для произвольной массы газа получим
Задача к Билету№14
Всё показываю в системе СИ.
Начальная потенциальная энергия P0 = m*g*h, конечная Р1 = 0.
Начальная кинетическая энергия V0 = 0, конечная V1 = m*v^2/2.
v = v0+g*t = 2*g
Так как трения нет, выполняется закон сохранения энергии:
P0+V0 = P1+V1, откуда P0 = V1, m*g*h = m*(2*g)^2/2, h = 2*g
Энергии сравняются, когда потенциальная энергия станет в 2 раза меньше, то есть на высоте h = g.
Тогда P = V = m*g^2 = 0.5*10^2 = 50 Дж
(я округлил g=9.81 – приблизительно 10)
Билет 15
Основные положения молекулярно-кинетической теории. Скорости движения молекул и их измерение.
2.Закон Ома для полной цепи. Короткое замыкание.
3.Определить индуктивность катушки, если в ней при прохождении тока 2 А энергия магнитного поля была 1 Дж.
Ответы на Билет№15
1) Молекулярно-кинетическая теория (сокращённо МКТ) — теория, возникшая в XIX веке и рассматривающая строение вещества, в основном газов, с точки зрения трёх основных приближенно верных положений:
все тела состоят из частиц: атомов, молекул и ионов;
частицы находятся в непрерывном хаотическом движении (тепловом);
частицы взаимодействуют друг с другом путём абсолютно упругих столкновений.
МКТ стала одной из самых успешных физических теорий и была подтверждена целым рядом опытных фактов. Основными доказательствами положений МКТ стали:
Диффузия
Броуновское движение
Изменение агрегатных состояний вещества
На основе МКТ развит целый ряд разделов современной физики, в частности, физическая кинетика и статистическая механика. В этих разделах физики изучаются не только молекулярные (атомные или ионные) системы, находящиеся не только в «тепловом» движении, и взаимодействующие не только через абсолютно упругие столкновения. Термин же молекулярно-кинетическая теория в современной теоретической физике уже практически не используется, хотя он встречается в учебниках по курсу общей физики.
Развитие представлений о строении вещества. Предположение о том, что любое вещество состоит из мельчайших неделимых частиц — атомов, было высказано около 2500 лет назад древнегреческими философами Левкиппом и Демокритом. По их представлениям все тела образуются в результате соединения атомов. Различия в свойствах тел объясняются тем, что тела состоят из различных атомов или одинаковые атомы по-разному соединены между собой в пространстве.