20 Вывод формулы работы системы
Изменение механического движения тела вызывается силами, действующими на него со стороны других тел. Чтобы количественно характеризовать процесс обмена энергией между взаимодействующими телами, в механике вводится понятие работы силы.
Если тело движется прямолинейно и на него действует постоянная сила F,
которая составляет некоторый угол а с направлением перемещения, то работа этой силы равна произведению проекции силы Fs на направление перемещения (Fs= Fcos а), умноженной на перемещение точки приложения силы:
A = Fss = Fscosa.(11.1)
Сила может изменяться как по модулю, так и по направлению, поэтому в общем случае формулой (11.1) пользоваться нельзя. Если, однако, рассмотреть элементарное перемещение dr, то силу F можно считать постоянной, а движение точки ее приложения — прямолинейным. Элементарной работой
силы F на перемещении dr называется
скалярная величина
&А = Fdr = Fcosads = Fsds,
где
а — угол между векторами F и
dr; ds = |dr| — элементарный путь;Fs — проекция
вектораF на
вектор df (рис. 13).
Работа силы на участке траектории от точки 1 до точки2 равна алгебраической сумме элементарных работ на отдельных бесконечно малых участках пути. Эта сумма приводится к интегралу
Для вычисления этого интеграла надо знать зависимость силы Fs от пути s вдоль траектории1 — 2. Пусть эта зависимость представлена графически (рис. 14), тогда искомая работа А определяется на графике площадью затонированной фигуры. Если, например, тело движется прямолинейно, силаF= const и а = const, то получим
где s — путь, пройденный телом [см. также формулу (11.1)].
Из
формулы (11.1) следует, что при
работа силы положительна, в
этом случае составляющая Fs совпадает по направлению с вектором скорости
движения
;
(СМ. рис. 13). Если
,
то работа силы отрицательна. При 
(сила
направлена перпендикулярно перемещению)
работа силы равна нулю.
Единица работы — джоуль (Дж): 1 Дж — работа, совершаемая силой 1 Н на пути 1 м (1 Дж = 1 Н • м).
23. Барометрическая формула
P=R(h)
Столбвоздуха – h, T = const, T неравно T(h)
P=nkT
dp=kTdn
df - имеет вес молекул в тонком слое dk.
(т.к давление падает с ростом высоты)
Уравнения с измененными переменными:
-mg*dh*n=kTdn
-mg*dn=kTd*(dn\n)
24. Закон Джоуля
Внутренняя энергия пропорциональна температуре.
U=B*T
U- Внутренняя энергия, B- ?, T- температура.
(Все что было в конспекте)
25. Теплоемкость.
Удельная теплоемкость вещества — величина, равная количеству теплоты, необходимому для нагревания 1 кг вещества на 1 К:
(Дж/(кг
К)).
Молярная теплоемкость—величина, равная количеству теплоты, необходимому для нагревания 1 моль вещества на 1 К:
(1) (Дж/(моль к)).
где =m/М—количество вещества.
Удельная теплоемкость с связана с молярной Сm, соотношением
(2)
где М — молярная масса вещества.
Различают теплоемкости при постоянном объеме и постоянном давлении, если в процессе нагревания вещества его объем или давление поддерживается постоянным.
