- •Обработка результатов эксперимента.
- •1. Измерения и погрешности измерений
- •2. Расчет погрешности прямых измерений
- •2.1. Элементы математической статистики
- •2.2. Расчет случайной погрешности
- •2.3. Учет систематических погрешностей
- •3. Обработка результатов косвенных измерений
- •3.1. Постановка задачи
- •3.2. Метод приращения функции
- •3.3. Метод частных производных
- •3.4. Метод логарифмирования функции
- •3.5. Сравнительная оценка погрешностей
- •3.6. Форма представления результата
- •Форма представления результата
- •2.1. Введение.
- •2.2. Единицы физических величин.
- •2.3. Элементы векторной алгебры.
- •2.4. Производная и интеграл.
- •2.5. Механика.
- •2.6. Пространство и время.
- •2.8. Поступательное и вращательное движения.
- •2.9. Степени свободы. Перемещение.
- •3.1. Скорость.
- •3.2. Ускорение
- •3.3. Уравнения движения.
- •3.4. Свободное падение тел.
- •3.5. Движение по окружности.
- •3.6. Вращение твердого тела вокруг неподвижной оси.
- •3.7. Угловая скорость и угловое ускорение.
- •4.1. Динамика материальной точки.
- •4.2. Законы ньютона.
- •4.3. Точки приложения сил.
- •4.4. Силы трения.
- •4.5. Закон всемирного тяготения.
- •4.6. Сила тяжести и вес.
- •5.1. Основные понятия о системе тел.
- •5.2. Деформации твердого тела.
- •5.3. Закон гука. (упругие силы).
- •5.4. Деформации сдвига.
- •5.5. Деформации кручения.
- •5.6. Импульс.
- •5.7. Абсолютно упругий удар.
- •5.8. Абсолютно неупругий удар.
- •6.1. Элементы гидростатики. Закон паскаля.
- •6.2. Закон архимеда.
- •6.3. Гидравлические машины.
- •6.4. Уравнение неразрывности.
- •6.5. Уравнение бернулли и его следствия.
- •7.1. Энергия. Работа.
- •7.2. Кинетическая энергия.
- •7.3. Потенциальная энергия.
- •7.4. Закон сохранения механической энергии.
- •8.1. Момент инерции.
- •8.3. Теорема штейнера.
- •8.4. Кинетическая энергия вращения.
- •8.5. Момент силы.
- •8.6. Работа при вращении твердого тела.
- •8.8. Сравнение величин и уравнений
- •8.9. Свободные оси. Гироскоп
- •8.10. Работа в поле тяготения.
- •8.11. Потенциал поля тяготения.
- •8.12. Космические скорости.
- •8.13. Гармонические колебания.
- •8.14. Пружинный маятник.
- •8.15. Физический маятник.
- •8.16. Математический маятник.
- •8.17. Резонанс.
- •8.18. Превращения энергии при свободных колебаниях.
- •9.1. Неинерциальные системы отсчета.
- •9.2. Силы инерции.
- •1) Силы инерции при ускоренном поступательном движении системы отсчета;
- •2) Силы инерции, действующие на тело, покоящееся во вращающейся системе отсчета;
- •9.3. Принцип эквивалентности эйнштейна.
- •9.4. Преобразования галилея.
- •9.5. Механический принцип относительности.
- •9.8. Следствия из преобразований лоренца.
- •9.9. Интервал между событиями.
- •9.10. Основной закон релятивистской динамики.
- •9.11. Закон взаимосвязи массы и энергии.
- •9.12. Опыт майкельсона-морли.
- •10.2. Термодинамические параметры.
- •10.3. Идеальный газ.
- •10.5. Агрегатные состояния вещества.
- •10.6. Уравнение клапейрона-менделеева.
- •10.7. Газовые законы.
- •11.1. Основное уравнение.
- •11.2.Скорости молекул газа.
- •11.3. Энергия поступательного движения молекул газа,
- •11.4. Закон максвелла для распределения.
- •11.5. Барометрическая формула.
- •11.6. Распределение больцмана.
- •11.7. Среднее число столкновений и
- •12.1. Внутренняя энергия идеального газа.
- •12.3. Закон равномерного распределения энергии по степеням свободы молекул.
- •12.4. Теплоемкость.
- •12.5. Явления переноса.
- •12.6. Теплопроводность.
- •12.7. Диффузия.
- •12.8. Внутреннее трение (вязкость).
- •12.9. Вакуум и методы его получения. Свойства ультра-разреженных газов
- •13.1. Задачи и методы термодинамики.
- •2) Температура, 3) плотность,
- •4) Концентрация, 5) объем.
- •13.2. Первое начало термодинамики.
- •13.4. Применение первого начала термодинамики к изопроцессам.
- •13.5. Адиабатический процесс.
- •13.6. Политропный процесс.
- •14.1. Обратимые и необратимые процессы.
- •14.2. Закрытые и открытые термодинамические системы.
- •14.3. Круговой процесс (цикл).
- •14.4. Цикл карно.
- •14.5. Термодинамическая температура.
- •14.6. Второе начало термодинамики.
- •14.7. Энтропия, ее статистическое толкование и связь с термодинамической вероятностью.
- •14.8. Энтропия идеального газа.
- •14.9. Информация и энергия.
- •15.1. Тепловые двигатели и холодильные машины.
- •15.2. Реальные газы. Уравнение ван-дер-ваальса.
- •15.3. Изотермы ван-дер-ваальса.
- •15.4. Внутренняя энергия реального газа.
- •15.5. Энтальпия.
- •15.6. Эффект джоуля-томсона.
- •16.1. Состояния вещества.
- •16.2. Сжижение газов.
- •16.3. Свойства жидкостей.
- •16.4. Тепловое расширение жидкости.
- •16.5. Теплоемкость жидкостей.
- •16.6. Явления переноса в жидкостях.
- •16.7. Диффузия.
- •17.1. Течение жидкости.
- •17.2. Вязкость (внутреннее трение).
- •17,3. Метод определения вязкости Стокса.
- •17.5. Теплопроводность. (см. Теплопроводность в газе).
- •17.6. Поверхностное натяжение.
- •17.7. Смачивание.
- •17.8. Давление под искривленной поверхностью жидкости.
- •17.9. Капиллярные явления.
- •17.10. Твердые тела. Моно- и поли-кристаллы.
- •17.11. Типы кристаллических твердых тел.
- •17.12. Дефекты в кристаллах
- •17.13. Теплоемкость твердых тел.
- •17.14. Испарение, сублимация, плавление и кристаллизация. Аморфные тела
- •Фазовые переходы.
- •17.16. Диаграмма состояния. Тройная точка
16.4. Тепловое расширение жидкости.
Тепловое расширение вещества характеризуется коэффициентом объемного расширения
ά = (1/V)(dV/dT), (16.7.)
т.е. относительным изменением объема V при изменении температуры T на 1 К. Числовые значения коэффициента a сильно зависят от температуры и давления. Для различных жидкостей значения a при одинаковых температурах могут меняться весьма значительно.
При повышении температуры a сильно возрастает. Увеличение давления несколько снижает значение a. Вода обладает аномальным тепловым расширением. В интервале от 0° до 3,98° коэффициент a отрицателен: при нагревании объем воды уменьшается и наибольшей плотности вода достигает при 3,98° C. При этой температуре a = 0.
16.5. Теплоемкость жидкостей.
Внутренняя энергия жидкостей определяется не только кинетической энергией тепловых движений частиц, но и их потенциальной энергией взаимодействия. Опыт показывает, что теплоемкость жидкостей зависит от температуры, причем вид зависимости у разных жидкостей различный. У большинства из них теплоемкость с повышением температуры увеличивается, но есть и такие у которых, наоборот, - уменьшается. У некоторых жидкостей теплоемкость с повышением температуры сначала падает, а затем, пройдя через минимум, начинает расти. Такой ход теплоемкости наблюдается у воды. Жидкости с большим молекулярным весом обычно имеют большие значения теплоемкостей. Особенно это проявляется у органических жидкостей. У жидкостей, как и газов, следует различать теплоемкость при постоянном объеме и при постоянном давлении. Разность молярных теплоемкостей равна Cp – CV равна работе расширения pdV (p – молекулярное давление ) моля жидкости при его нагревании на один градус, поэтому численное значение этой разности зависит от значения коэффициента объемного теплового расширения жидкости. В отличие от идеальных газов, значение (Cp - CV), у жидкостей не равно постоянной R, а может быть и больше и меньше, в зависимости от значения коэффициента объемного расширения и от величины внутренних сил взаимодействия частиц жидкости, против которых совершается работа расширения (давление p в выражении pdV связано именно с этими силами). Численные значения теплоемкостей жидкостей могут разнообразными. Исключение составляют жидкие металлы, у которых молярная теплоемкость обычно близка к значению 3R ≈ 6 кал/моль.К..
16.6. Явления переноса в жидкостях.
В жидкостях, как и в газах, наблюдаются явления диффузии, теплопроводности и вязкости. Но механизм этих процессов в жидкостях иной, чем в газах. В отличие от газов, в жидкостях отсутствует понятие длины свободного пробега. Это связано с тем, что в жидкостях среднее расстояние между молекулами такого же порядка, как и размеры самих молекул. Молекулы жидкости могут совершать лишь малые колебания в пределах, ограниченных межмолекулярными расстояниями. Такие колебания молекул время от времени сменяются скачками на некоторое расстояние d, происходящими из-за получения молекулой в результате флуктуации избыточной энергии от соседних молекул. Колебания, сменяющиеся скачками, – и есть тепловые движения молекул жидкости.