14. Круговые процессы. Тепловой двигатель. Цикл Карно и теорема Карно.

Термодинамический процесс, при котором система, перетерпев ряд изменений, возвращается в исходное состояние, называют круговым процессом или циклом.

Тепловой двигатель — устройство, совершающее работу за счет использования внутренней энергии топлива, тепловая машина, превращающая тепло в механическую энергию использует зависимость теплового расширения вещества от температуры. Действие теплового двигателя подчиняется законам термодинамики.

Цикл Карно состоит из 4-х обратимых процессов: двух изотерм и двух адиабат.

Вторая теорема Карно: Коэффициент полезного действия всякой тепловой машины, работающей по циклу Карно с теми же температурами нагревателя и холодильника, что и идеальная тепловая машина, не может превосходить КПД идеальной машины, т.е. КПД находится по формуле:

15. Второе начало термодинамики. Равенство Клаузиуса, энтропия. Энтропия идеального газа.

Второе начало термодинамики:

1. В замкнутой системе при любом процессе энтропия либо возрастает, либо остается неизменной.

2. Процесс, при котором не происходит других изменений, кроме передачи теплоты от горячего тела к холодному, является необратимым, то есть теплота не может перейти от холодного тела к горячему без каких-либо других изменений в системе. Это явление называют рассеиванием или диссипацией энергии.

Равенство Клазиуса: {замкнутый интеграл}

Энтропия:

16. Реальные газы. Уравнение Ван-дер-Ваальса. (ненадо)

Реальный газ — газ, который не описывается уравнением состояния идеального газа Клапейрона — Менделеева.

Уравнение Ван-дер-Ваальса:

17. Электрический заряд, его свойства. Закон Кулона. Электрическое поле, напряженность электрического поля, принцип суперпозиции. Напряженность поля точечного заряда и системы зарядов.

Электрический заряд — это связанное с телом свойство, позволяющее ему быть источником электрического поля и участвовать в электромагнитных взаимодействиях.

Закон Кулона — это закон о взаимодействии точечных электрических зарядов.

Закон Кулона: Сила взаимодействия двух точечных неподвижных заряженных тел в вакууме направлена вдоль прямой, соединяющей заряды, прямо пропорциональна произведению модулей зарядов и обратно пропорциональна квадрату расстояния между ними.

Электрическое поле — одна из составляющих электромагнитного поля; особый вид материи, существующий вокруг тел или частиц, обладающих электрическим зарядом, а также в свободном виде при изменении магнитного поля.

Напряжённостью электрического поля называют векторную физическую величину, равную отношению силы, с которой поле действует на положительный пробный заряд, помещённый в данную точку пространства, к величине этого заряда.

Принцип суперпозиции: результат воздействия на частицу нескольких внешних сил есть векторная сумма воздействия этих сил.

Напряженность поля точечного заряда:

{Е-диэлектрическая проницаемость среды; Е0=8,85* 10^(-12) (ф/м) ж-электрическая постоянная}

18. Поток вектора E. Теорема Гаусса для вектора E (в интегральной и дифференциальной формах).

Потоком вектора напряженности электрического поля называют интеграл по поверхности от скалярного произведения векторов

Теорема Гаусса в дифференциальной форме:

Теорема Гаусса в интегральной форме:

19. Теорема Гаусса для вектора E. Применение теоремы: поле равномерно заряженной плоскости, цилиндра, сферы.

Теорема Гаусса:

20. Циркуляция вектора E. Теорема о циркуляции вектора E (в дифференциальной и интегральной формах). Потенциал. Потенциал точечного заряда и системы зарядов.

Циркуляцией произвольному замкнутому пути L называют интеграл

Теорема о циркуляции вектора

Потенциал – скалярная величина, характеризующая энергию поля.

Потенциал точечного заряда:

Потенциал системы зарядов:

21. Напряженность и потенциал электростатического поля, связь между ними. Работа электростатических сил. Потенциальная энергия заряда в электростатическом поле.

Напряжённостью электрического поля называют векторную физическую величину, равную отношению силы, с которой поле действует на положительный пробный заряд, помещённый в данную точку пространства, к величине этого заряда.

Потенциал – скалярная величина, характеризующая энергию поля.

Связь потенциала и напряженности:

Работа электростатических сил:

22. Электрический диполь. Электрический момент диполя. Поле диполя. Сила и момент сил, действующие на диполь в электрическом поле. (НЕНАДО)

Электрический диполь - система двух точечный зарядов +q и -q, расположенных на некотором расстоянии друг от друга. На диполь, находящийся в электрическом поле, действует пара сил, стремящихся установить его вдоль силовых линий.

Электрический момент диполя - основная характеристика электрического диполя; векторная величина, равная произведению абсолютного значения одного из зарядов диполя и расстояния между ними и направления от отрицательного к положительному заряду.

Момент сил, действующих на диполь: