- •34. Несжимаемая жидкость. Уравнение непрерывности для несжимаемой жидкости.
- •35.Уравнение Бернулли. Какой из законов сохранения выражает уравнение Бернулли?
- •36. Макроскопическая система. Что называется молем вещества? Молярная масса, число Авогадро, его величина и размерность.
- •37. Тепловое равновесие.
- •38. Идеальный газ. Основное уравнение молекулярно-кинетической теории идеального газа.
- •39. Связь средней кинетической энергии молекул газа с его температурой.
- •40. Постоянная Больцмана, ее величина, размерность, физический смысл.
- •41. Уравнение Клапейрона - Менделеева. Физический смысл универсальной газовой постоянной.
- •42. Давление и температура с точки зрения молекулярно кинетической теории.
- •43.Среднеквадратичная скорость молекул газа.
- •44.Уравнение изобарного процесса. Его график в координатах pv, pt, vt.
- •45.Уравнение изохорного процесса. Его график в координатах pv, pt, vt.
- •46.Уравнение изотермического процесса. Его график в координатах pv, pt, vt.
- •48.Внутренняя энергия.
- •49. Формула работы для элементарного квазистационарного процесса. Геометрическое изображение работы в координатах pv.
- •50. Адиабатический процесс. Уравнение Пуассона.
- •51.Первое начало термодинамики. Теплоемкость тела, её единицы измерения. Молярная и удельная теплоемкости.
- •52.Первый закон термодинамики для изохорного процесса. Внутренняя энергия идеального газа.
- •53. Первый закон термодинамики для изобарного процесса.
- •54. Формула Майера для теплоемкостей.
- •55.Первый закон термодинамики для изотермического и для адиабатического процессов.
- •56.Второе начало термодинамики.
- •57. Энтропия. Обратимые и необратимые процессы. Изменение энтропии замкнутой системы при необратимом процессе.
- •Обратимый цикл Карно
- •Необратимый цикл Карно
- •58. Циклические процессы.
- •59.Функция распределения физической величины. Распределение Максвелла для скоростей молекул газа.
- •60. Изменение распределения Максвелла при изменении температуры газа. Вид распределения Максвелла в зависимости от молекулярной массы газа.
- •61. Среднеквадратичная скорость. Наиболее вероятная скорость молекул.
- •62. Распределение Больцмана
- •63. Барометрическая формула
- •64. Закон сохранения электрического заряда. Элементарный электрический заряд.
- •65. Закон Кулона (в системе си).
- •66. Напряженность электрического поля, единицы измерения. Напряженность поля точечного заряда.
- •67. Силовые линии (линии напряженности) электрического поля. Однородное поле
38. Идеальный газ. Основное уравнение молекулярно-кинетической теории идеального газа.
Идеальный газ - это физическая модель газа, взаимодействие между молекулами которого пренебрежительно мало. - вводится для математического описания поведения газов. Реальные разреженные газы ведут себя как идеальный газ! Свойства идеального газа: - взаимодействие между молекулами пренебрежительно мало - расстояние между молекулами много больше размеров молекул - молекулы - это упругие шары - отталкивание молекул возможно только при соударении - движение молекул - по законам Ньютона - давление газа на стенки сосуда - за счет ударов молекул газа
Основное уравнение МКТ связывает микропараметры частиц ( массу молекулы, среднюю кинетическую энергию молекул, средний квадрат скорости молекул) с макропараметрами газа (р - давление, V - объем, Т - температура). Давление газа на стенки сосуда пропорционально произведению концентрации молекул на среднюю кинетическую энергию поступательного движения молекулы. Основное уравнение МКТ:
39. Связь средней кинетической энергии молекул газа с его температурой.
Температура — мера средней кинетической энергии молекул.
Средняя кинетическая энергия поступательного движения молекулы не зависит от её природы и пропорциональна абсолютной температуре газа T. Отсюда следует, что абсолютная температура является мерой средней кинетической энергии молекул.Сравнивая уравнение состояния идеального газа и основное уравнение кинетической теории газов, записанные для одного моля (для этого число молекул N возьмём равным числу Авогадро NА), найдём среднюю кинетическую энергию одной молекулы:
и .Откуда.
40. Постоянная Больцмана, ее величина, размерность, физический смысл.
Постоя́нная Бо́льцмана ( или ) — физическая постоянная, определяющая связь междутемпературой и энергией. Названа в честь австрийского физика Людвига Больцмана, сделавшего большой вклад в статистическую физику, в которой эта постоянная играет ключевую роль. Её экспериментальное значение в Международной системе единиц (СИ) равно:
Дж/К[1].
Постоянная Больцмана дает возможность напрямую связать характеристики микромира с характеристиками макромира — в частности, с показаниями термометра. Вот ключевая формула, устанавливающая это соотношение:
1/2 mv2 = kT
где m и v — соответственно масса и средняя скорость движения молекул газа,Т — температура газа (по абсолютной шкале Кельвина), а k — постоянная Больцмана. Это уравнение прокладывает мостик между двумя мирами, связывая характеристики атомного уровня (в левой части) с объемными свойствами (в правой части), которые можно измерить при помощи человеческих приборов, в данном случае термометров. Эту связь обеспечивает постоянная Больцмана k, равная 1,38 x 10–23 Дж/К.
41. Уравнение Клапейрона - Менделеева. Физический смысл универсальной газовой постоянной.
Для произвольной массы газа состояние газа описывается уравнением Менделеева—Клапейрона: pV = mRT/M, где р — давление, V — объем, m — масса, М — молярная масса, R — универсальная газовая постоянная. Физический смысл универсальной газовой постоянной в том, что она показывает, какую работу совершает один моль идеального газа при изобарном расширении при нагревании на 1 К (R = 8,31 ДжДмоль • К)). Уравнение Менделеева—Клапейрона показывает, что возможно одновременное изменение трех параметров, характеризующих состояние идеального газа. Однако многие процессы в газах, происходящие в природе и осуществляемые в технике, можно рассматривать приближенно как процессы, в которых изменяются лишь два параметра. Особую роль в физике и технике играют три процесса: изотермический, изохорный и изобарный.