Вопрос 10

Основное уравнение молекулярно-кинетической теории газов p= ,где ; v-скорость молекулы; n- концентрация молекул

Энергия одной молекулы , k- постоянная Больцмана

В газе молекулы движутся с различной скоростью, поэтому разумнее рассчитывать среднюю квадратичную скорость v_кв=

Опыт Штерна - Для проведения опыта Штерном был подготовлен прибор, состоящий из двух цилиндров разного радиуса, ось которых совпадала и на ней располагалась платиновая проволока с нанесённым слоем серебра. В пространстве внутри цилиндров посредством непрерывной откачки воздуха поддерживалось достаточно низкое давление. При пропускании электрического тока через проволоку достигалась температура плавления серебра, из-за чего атомы начинали испаряться и летели к внутренней поверхности малого цилиндра равномерно и прямолинейно со скоростью v, соответствующей подаваемому на концы нити напряжению. Во внутреннем цилиндре была проделана узкая щель, через которую атомы могли беспрепятственно пролетать далее. Стенки цилиндров специально охлаждались, что способствовало «оседанию» попадающих на них атомов. В таком состоянии на внутренней поверхности большого цилиндра образовывалась достаточно чёткая узкая полоса серебряного налёта, расположенная прямо напротив щёли малого цилиндра. Затем всю систему начинали вращать с некой достаточно большой угловой скоростью ω. При этом полоса налёта смещалась в сторону, противоположенную направлению вращения, и теряла чёткость. Измерив смещение s наиболее тёмной части полосы от её положения, когда система покоилась, Штерн определил время полёта, через которое нашёл скорость движения молекул.

,

где s — смещение полосы, l — расстояние между цилиндрами, а u — скорость движения точек внешнего цилиндра.

Закон Максвелла: Закон описывается функцией распределения молекул по скоростям

Вопрос 11

Поверхностная энергия- энергия, которой обладают молекулы в поверхностном слое жидкости: E=σS, где S-площадь, σ- поверхностное натяжение

Смачивание – явление, связанное с прикосновением одной жидкости с другой, либо с твердым телом

ϴ - краевой угол

= <1 – условие равновесия

> – полное смачивание

– полное несмачивание

Капиллярность – изменение высоты уровня жидкости в капиллярах

Капиляр – узкая трубка

, где p- плотность, r- радиус капилляра, ϴ- угол между касательной к стенке сосуда и капилляром

Вопрос 12

Внутренняя энергия (U) – энергия хаотического движения частиц системы и энергия взаимодействия этих частиц

U= RT= RT, m –масса газа, М- молярная масса, R- молярная газовая постоянная

Первый закон термодинамики : Q=∆U+A – теплота сообщаемая система расходуется на изменение внутренней энергии и совершения работы против внешних сил

Работа газа: A= , p- плотность газа

Вопрос 13

Удельная теплоемкость – кол-во энергии, необходимое для нагрева 1кг вещества на 1К

c= , ∆T – температура, на которую нагрели газ, Q – кол-во полученной теплоты[Дж/(кг*К)]

Молярная теплоемкость – величина, равная количеству энергии, необходимой для нагрева 1 моль вещества на 1К

c= , [Дж/(моль*К)]

Изохорный процесс(V-const) работа не совершается

Изобарный процесс(p-const) A=p(V₂-V₁)=

Вопрос 14

Адиабатный процесс – процесс, протекающий без теплообмена между системой и окружающей средой. Пример – распространение звука в среде

p =const, где = -показатель адиабаты(Пауссона)

Работа адиабатного процесса: A=

Вопрос 15

Т

T1-наг-ль

епловой двигатель

Q₁ A=Q₁-Q₂

T2- хол-к

Q₂

T1

T2

Х олодильная машина

A <0, A+Q₂=Q₁

КПД, цикл Карно – из всех работающих тепловых машин, наибольшим КПД обладают обратимые машины, при этом КПД обратимых машин, работающих при равных температурах нагревателя и холодильника, равны между собой и не зависят от природы тела, а определяются температурами нагревателя и холодильника

η=