Нақты газдар. Ван-Дер-Ваальс теңдеуі (43-сұрақ)
Нақты газдардың күй теңдеуінде молекулалардың көлемі мен молекулааралық күштер ескерілуі керек. Сондықтан голландиялық физик Ван-дер-Ваальс идеал газ күйінің теңдеуіне екі түзету енгізді.
1)Молекула көлемін ескеру
.
Бір моль газдың көлемі келесі шамаға
тең болады: (
).
2)Молекулалардың тартылыс күшін ескеру
Ван-дер-Ваальстің
зерттеулері ішкі қысым молекулалар
концентрациясының квадратына тура,
мольдік көлем (
)
квадратына кері пропорционал болатынын
көрсетті:
,
мұндағы
а
– газдың табиғатына тәуелді болатын
тұрақты шама. Осы екі түзетуді Клапейрон
теңдеуіне енгізсек, нақты газдың бір
молі үшін күй теңдеуін аламыз
(Ван-дер-Ваальс
теңдеуі):
.
Нақты газдың ішкі энергиясы (44-сұрақ)
Идеал
газдың ішкі энергиясы толығымен оның
температурасына ғана тәуелді және
молекулалардың жылулық қозғалысының
кинетикалық энергиясымен анықталады:
,
мұндағы
–
газдың тұрақты көлемдегі мольдік
жылусыйымдылығы,
– газ молекуласының еркіндік дәрежесі.
Нақты
газдардың ішкі энергиясын
есептегенде, молекулааралық күштерді
тудыратын потенциалдық энергияны
ескеру керек. Сондықтан, ішкі энергия
кинетикалық және потенциалдық
энергиялардың қосындасына тең:
.
Нақты
газдың ішкі энергиясы оның
кинетикалық және потенциалдық
энергиялардың қосындысына тең. Сондықтан
ол
Т температураға және V көлемге тәуелді
болады
.
Идеал газ вакуумда адиабаттық ұлғайғанда, оның температурасы өзгермейді.
Нақты газ көлемі вакуумда ұлғайған кезде, ол салқындайды, сығылған кезде – қызады.
Остроградский-Гаусс теоремасын аттас зарядталған шексіз жазық бет және аттас емес зарядталған екі жазық бет арасындағы өріс кернеуліктерін есептеу үшін қолдану(53-54-сұрақ)
.
Бұл
теңдеу Гаусс теоремасының математикалық
өрнегі
болып табылады. Оның анықтамасы:
вакуумдегі
электр өрісі векторының кез келген
пішіндегі тұйық бет бойынша ағыны,
оның ішінде жатқан зарядтардың
алгебралық қосындысын электр тұрақтысына
-ге
бөлгенге тең. Егер зарядтар берілген
көлемде
тығыздықпен үздіксіз таралып орналасқан
болса, осы
көлемінің ішіндегі жиынтық заряд:
Осы
теңдікті ескере отырып, Гаусс теоремасын
электр өрісі үшін төмендегідей түрде
жазуға болады:
.
Ом заңының диффтық және интдық түрлері. Қткізгіш кедергісі, меншікті кедергі. Кедергінің температураға тәуелділігі(65-сурак)
Металдардың
өткізгіштігінің классикалық электрондық
теориясы тәжірибелік жолмен ұсынылған
электр тогының негізгі заңдарын: Ом
және Джоуль-Ленц
заңдарын алуға мүмкіндік берді. Ток
тығыздығы үшін Ом заңы
,
мұндағы
және
-векторларының
бағыттары бірдей болғандықтан, соңғы
өрнекті мына түрде жазуға болады:
.
Ток тығыздығының
жылулық қуаты үшін Джоуль-Ленц заңы
мына түрге келеді:
.
Бұл
өрнектердегі
-
меншікті
электр өткізгіштігі,
оған кері шама, яғни
- өткізгіштің
меншікті кедергісі
деп
аталады.
Откізгіштің температурасы артқанда, кристалдық тордың түйіндеріндегі иондар тербелісі күшейеді. Нәтижесінде, электрондар иондармен жиірек соқтығысады. Бұл олардың өткізгіштегі бағытталған қозғалысына кедергі жасайды, сондықтан кедергі артып, ток кемиді. Өткізгіш кедергісінің температураға тәуелділігі былай анықталады:
бұдан 
.
Серпімді деформация. Гук заңы (19-сұрақ)
Күштің әсерінен стержень 1 абсолютті деформация деп аталатын шамаға созылады. Деформациялану дәрежесін
салыстырмалы деформация деп аталатын қатынаспен бағалайды. Ағылшын физигі Р.Гук аз деформациялану кезінде стерженьнің салыстырмалы созылуы кернеуге тура пропорционал болатынын дәлелдеді (Гук заңы):
E мұндағы E – Юнг модулі немесе серпімділік модулі деп аталатын пропорционалдық коэффициент. Демек, Юнг модулі бірге тең болатын салыстырмалы созылым тудыратын кернеумен анықталады.