шпоры 1 курс пгс

12.7

Кало́рия — внесистемная единица количества теплоты.Общий подход к определению калории связан с удельной теплоёмкостью воды и состоит в том, что калория определяется, как количество теплоты, необходимое для нагревания 1 грамма воды на 1 градус Цельсия при стандартном атмосферном давлении 101 325 Па. Однако, поскольку теплоёмкость воды зависит от температуры, то и размер определяемой таким образом калории зависит от условий нагревания.

12.8

Теплоёмкость тела (обычно обозначается латинской буквой C) — физическая величина, определяемая отношением бесконечно малого количества теплоты δQ, полученного телом, к соответствующему приращению его температуры δT

12.9

12.10

энтальпия — это та энергия, которая доступна для преобразования в теплоту при определенном постоянном давлении

Энтальпия или энергия расширенной системы Е равна сумме внутренней энергии газа U и потенциальной энергии поршня с грузом Eпот = pSx = pV

12.11

Число степеней свободы – количество независимых величин, которые полностью задают положение системы в пространстве. Закон равнораспределения энергии по степеням свободы – в условиях равновесия на каждую степень свободы приходится одинаковая средняя кинетическая энергия одной молекулы, равная . Общее число степеней свободы:

13.1

Адиабати́ческий, или адиаба́тный проце́сс (от др.-греч. ἀδιάβατος — «непроходимый») — термодинамический процесс в макроскопической системе, при котором система не обменивается теплотой с окружающим пространством

13.2

Адиаба́та Пуассо́на — линия на термодинамической диаграмме состояний, изображающая обратимый адиабатический процесс для идеального газа, описывается уравнением Пуассона:

13.6

Эффе́ктом Джо́уля — То́мсона называется изменение температуры газа при адиабатическом дросселировании — медленном протекании газа под действием постоянного перепада давлений сквозь дроссель (пористую перегородку). Данный эффект является одним из методов получения низких температур

13.8

Дросселирование (от нем. drosseln — душить) — понижение давления газа или пара при протекании через сужение проходного канала трубопровода — дроссель, либо через пористую перегородку.

13.10

Закон (уравнение) Бернулли является следствием закона сохранения энергии для стационарного потока идеальной (то есть без внутреннего трения) несжимаемой жидкости

Здесь rho — плотность жидкости,v — скорость потока,h — высота, на которой находится рассматриваемый элемент жидкости,p — давление в точке пространства, где расположен центр массы рассматриваемого элемента жидкости,g — ускорение свободного падения.

13.11

Фо́рмула Торриче́лли – связывает скорость истечения жидкости из малого отверстия в открытом сосуде с высотой жидкости над отверстием

14.1

обратимыми процессами называют процессы перехода системы из одного равновесного состояния в другое, которые можно провести в обратном направлении через ту же последовательность промежуточных равновесных состояний. При этом сама система и окружающие тела возвращаются к исходному состоянию.

14.2

Флуктуа́ция — термин, характеризующий любое колебание или любое периодическое изменение. В квантовой механике — случайные отклонения от среднего значения физических величин, характеризующих систему из большого числа частиц; вызываются тепловым движением частиц или квантовомеханическими эффектами.

14.3

Второе начало термодинамики —Второе начало термодинамики запрещает так называемые вечные двигатели второго рода, показывая, что коэффициент полезного действия не может равняться единице, поскольку для кругового процесса температура холодильника не может равняться абсолютному нулю (невозможно построить замкнутый цикл, проходящий через точку с нулевой температурой)

14.8

Энтропия – специфическая физическая величина, которая определяет направление протекания физических процессов. Энтропия – функция состояния. По характеру изменения энтропии можно судить о том, в каком направлении происходит теплообмен. При нагревании тела > 0) его энтропия возрастает , если тело охлаждается, то наоборот

14.10

закон возрастания энтропии Если в некоторый момент времени энтропия замкнутой системы отлична от максимальной, то в последующие моменты энтропия не убывает — увеличивается или в предельном случае остается постоянной

14.4

Тепловая маши́на — устройство, преобразующее тепло в механическую работу (тепловой двигатель) или механическую работу в тепло (холодильник). Преобразование осуществляется за счёт изменения внутренней энергии рабочего тела — на практике обычно жидкость или газ.При работе часть тепла Q1 передается от нагревателя к рабочему телу, а затем часть энергии Q2 передается холодильнику, который охлаждает машину. КПД идеальной тепловой машины считается по формуле n=((Q1-Q2)/Q1)х100%

14.9

14.11

Третье начало термодинамики может быть сформулировано так:«Приращение энтропии при абсолютном нуле температуры стремится к конечному пределу, не зависящему от того, в каком равновесном состоянии находится система»

14.5

В термодинамике цикл Карно́ или процесс Карно — это обратимый круговой процесс, состоящий из двух адиабатических и двух изотермических процессов. В процессе Карно термодинамическая система выполняет механическую работу и обменивается теплотой с двумя тепловыми резервуарами, имеющими постоянные, но различающиеся температуры. Резервуар с более высокой температурой называется нагревателем, а с более низкой температурой — холодильником

14.12

Цикл Отто — термодинамический цикл, описывающий рабочий процесс двигателя внутреннего сгорания с воспламенением сжатой смеси от постороннего источника энергии, цикл бензинового двигателя

степень сжатия. к-показатель адиабаты.

Цикл Дизеля — термодинамический цикл, описывающий рабочий процесс двигателя внутреннего сгорания с воспламенением впрыскиваемого топлива от разогретого рабочего тела, цикл дизельного двигателя.

коэффициент предварительного расширения,

14.6

В силу закона сохранения энергии КПД всегда меньше единицы или равен ей, то есть невозможно получить полезной работы больше, чем затрачено энергии.КПД теплово́го дви́гателя — отношение совершённой полезной работы двигателя, к энергии, полученной от нагревателя. КПД теплового двигателя может быть вычислен по следующей формуле14.7

Неравенство Клаузиуса (1854): Количество теплоты, полученное системой при любом круговом процессе, делённое на абсолютную температуру, при которой оно было получено (приведённое количество теплоты), неположительно

15.2

Агрега́тное состоя́ние вещества (лат. aggrego 'присоединяю') — состояние одного и того же вещества в определённом интервале температур и давлений, характеризующееся определёнными, неизменными в пределах указанных интервалов, качественными свойствами:способностью (твёрдое тело) или неспособностью (жидкость, газ, плазма) сохранять объём и форму,наличием или отсутствием дальнего (твёрдое тело) и ближнего порядка (жидкость), и другими свойствами.Традиционно выделяют три агрегатных состояния: твёрдое тело, жидкость и газ

15.3

Амо́рфные вещества́ — конденсированное состояние вещества, атомная структура которых имеет ближний порядок и не имеет дальнего порядка, характерного для кристаллических структур. В отличие от кристаллов, стабильно-аморфные вещества не затвердевают с образованием кристаллических граней, и, (если не были под сильнейшим анизотропным воздействием — сжатием или электрическим полем, например) обладают изотропией свойств, то есть не обнаруживают различия свойств в разных направлениях. Аморфные вещества не имеют определённой точки плавления: при повышении температуры стабильно-аморфные вещества постепенно размягчаются и выше температуры стеклования (Tg) переходят в жидкое состояние. Вещества, обычно имеющие (поли-)кристаллическую структуру, но сильно переохлаждённые при затвердевании, могут затвердевать в аморфном состоянии, которое при последующем нагреве или с течением времени кристаллизуется (в твёрдом состоянии с небольшим выделением тепла).

15.4

Фа́зовый перехо́д (фазовое превращение) в термодинамике — переход вещества из одной термодинамической фазы в другую при изменении внешних условий. С точки зрения движения системы по фазовой диаграмме при изменении её интенсивных параметров (температуры, давления и т. п.), фазовый переход происходит, когда система пересекает линию, разделяющую две фазы. Поскольку разные термодинамические фазы описываются различными уравнениями состояния, всегда можно найти величину, которая скачкообразно меняется при фазовом переходе.

15.5

Фа́зовая диагра́мма (диаграмма состоя́ния) — графическое отображение равновесного состояния бесконечной физико-химической системы при условиях, отвечающих координатам рассматриваемой точки на диаграмме

15.6

Тройна́я то́чка — точка на фазовой диаграмме, где сходятся три линии фазовых переходов. Тройная точка — это одна из характеристик вещества. Обычно тройная точка определяется значением температуры и давления, при котором вещество может равновесно находиться в трёх (отсюда и название) агрегатных состояниях: твёрдом, жидком и газообразном. В этой точке сходятся линии плавления, кипения и возгонки.

15.8

. Реальные газы: при повышении давления и понижения T среднее расстояние между молекулами уменьшается и становится сравнимым с размерами молекул. E_k становится сравнимой с E_p=> поведение газа всё больше отличается от идеального. Ур-е Ван дер Ваальса:

15.9

Изотермы реальных газов:

Горизонтальный участок изотермы соответствует двум фазам: жидкой и газообразной. С повышением T горизонтальный участок уменьшается

15.10

Критическое состояние (критич. фаза), состояние двухфазной системы, в котором сосуществующие в равновесии фазы (напр., жидкость и ее насыщ. пар или две несмешивающиеся жидкости) становятся тождественными по всем своим свойствам. Параметры критического состояния системы (давление рк, т-ра Тк, объем Vк, состав xк и др.) наз. критич. параметрами. За пределами критическое состояние сосуществование рассматриваемых фаз в равновесии невозможно, система превращ. в однофазную (гомогенную). В этом смысле критическое состояние является предельным случаем двухфазного равновесия

15.12

Пересы́щенный пар — пар, давление которого превышает давление насыщенного пара при данной температуре

Перегре́тая (метастаби́льная) жи́дкость — жидкость, нагретая выше температуры кипения. Перегретая жидкость является примером метастабильного состояния, в ряде энергетических и технологических режимов вызывает такие специфические динамические явления, как взрывообразное вскипание за счёт запасённого тепла, неустойчивость поверхности раздела жидкость-пар, формирование фронта фазового перехода

15.13

Закон соответственных состояний гласит, что все вещества подчиняются одному уравнению состояния, если это уравнение выразить через приведенные переменные. Приведённые переменные выражаются следующим образом через значения соответствующих переменных в критической точке:

15.14

Сверхтеку́честь — способность вещества в особом состоянии (квантовой жидкости), возникающем при понижении температуры к абсолютному нулю (термодинамическая фаза), протекать через узкие щели и капилляры без трения.

16.1

Закон распределения молекул по скоростям или распределения Максвелла, имеют вид:

16.2

.Распределения Больцмана:

Из ф-лы следует, что с понижением T, концентрация молекул на высотах, отличных от нуля, убывает. Ф-ла справедлива для совокупности частиц, находящихся в непрерывном движении

16.3

Барометрическая ф-ла:

Молекулы воздуха, находящиеся в состоянии хаотического движения, притягиваются силой тяготения Земли. Это приводит к тому, что концентрация и давления воздуха убывает с высотой.

16.4

Длина свободного пробега молекулы — это среднее расстояние , которое частица пролетает за время свободного пробега от одного столкновения до следующего.

фгде \sigma — эффективное сечение молекулы, n — концентрация молекул

16.5

Эффективное сечение – мера вероятности столкновения микрообъектов (атомов, ядер и частиц) в виде эффективной площади их поперечного сечения. Это основная величина, характеризующая вероятности столкновений (реакций) в микромире.

17.2

. Диффузия – явление взаимного проникновения и перемешивания частиц двух соприкасающихся газов жидкости или твёрдых тел. Закон Фика при диффузии имеет вид: dM=-DdSdt. Коэффициент диффузии: D=<v><>

17.3

Конве́кция — вид теплопередачи, при котором внутренняя энергия передается струями и потоками