- •БыбыВопросы к экзамену по дисциплине «Физика»
- •1 Курс 2 семестр
- •Физический смысл работы
- •Релятивизм
- •Вывод основного уравнения мкт
- •Изобарный процесс
- •Изохорный процесс
- •Изотермический процесс
- •Адиабатический процесс
- •Идеальные газы
- •Законы — начала термодинамики
- •Основное уравнение термодинамики для адиабатического процесса
- •Величины измерения влажности газа
- •Работа электрического поля по перемещению заряда
- •Мгновенная электрическая мощность
- •Мощность постоянного тока
- •По характеру проводимости Собственная проводимость
- •Примесная проводимость
- •Дырочные полупроводники (р-типа)
- •Полупроводниковый диод
- •Сила Ампера
- •Сила Ампера
- •Закон Фарадея
- •По характеру взаимодействия с окружающей средой
- •Рассеяние Резерфорда
- •Дифференциальное сечение
- •Подробнее о вычислении максимального размера ядра
- •Постулаты
- •Уровни энергии
- •Высвобождение ядерной энергии
- •Применение ядерной энергии
Законы — начала термодинамики
Термодинамика основывается на трёх законах — началах, которые сформулированы на основе экспериментальных данных и поэтому могут быть приняты как постулаты.
1-й закон — первое начало термодинамики. Представляет собой формулировку обобщённого закона сохранения энергии для термодинамических процессов. В наиболее простой форме его можно записать как δQ = δA + dU, где dU есть полный дифференциал внутренней энергии системы, а δQ и δA есть элементарное количество теплоты, переданное системе, и элементарная работа, совершенная системой соответственно. Нужно учитывать, что δA иδQ нельзя считать дифференциалами в обычном смысле этого понятия, поскольку эти величины существенно зависят от типа процесса, в результате которого состояние системы изменилось.
-
Дайте определение адиабатного процесса. Используя первый закон термодинамики, объясните, на что расходуется теплота, сообщенная идеальному газу в изотермическом, изохорном, изобарном и адиабатном процессе.
Адиабатический процесс — термодинамический процесс в макроскопической системе, при котором система не получает и не отдаёт тепловой энергии.
Адиабатический процесс является частным случаем политропного процесса. Адиабатические процессы обратимы, если их проводить достаточно медленно (квазистатически). В общем случае адиабатический процесс необратим.
Основное уравнение термодинамики для адиабатического процесса
Для адиабатического процесса первое начало термодинамики в силу отсутствия теплообмена (ΔQ = 0) системы со средой имеет вид
где:
-
— изменение внутренней энергии тела,
-
— работа, совершаемая системой
-
— теплота, полученная системой
Основное уравнение термодинамики применительно к адиабатическому процессу записывается в дифференциалах как
,
где — дифференциальное выражение для работы, ai — внешние параметры, Ai — соответствующие им внутренние параметры. В частном случае, когда работа совершается через изменение объёма
, где p — давление.
Энтропия системы в адиабатическом процессе не меняется:
.
-
Дать определение испарения и конденсации. Расскажите о насыщенных и ненасыщенных парах и сравните их свойства.
Испаре́ние — процесс перехода вещества из жидкого состояния в газообразное (пар). Процесс испарения является обратным процессу конденсации (переход из парообразного состояния в жидкое. Испарение(парообразование), переход вещества из конденсированной (твердой или жидкой) фазы в газообразную (пар); фазовый переход первого рода.
Существует более развёрнутое понятие испарения в высшей физике
Испаре́ние - это процесс, при котором с поверхности жидкости или твёрдого тела вылетают (отрываются) частицы (молекулы, атомы), при этом Ek > Eп.
Конденса́ция паров— переход вещества в жидкое или твёрдое состояние из газообразного. Температура, ниже которой происходит конденсация, называется критической. Пар, из которого может происходить конденсация, бывает насыщенным или ненасыщенным.
Процесс испарения в замкнутое пространство (закрытый сосуд с жидкостью) может при данной температуре происходить только до определенного предела. Это объясняется тем, что одновременно с испарением жидкости происходит конденсация пара. Сначала число молекул, вылетающих из жидкости за 1 с, больше числа молекул, возвращающихся обратно, и плотность, а значит, и давление пара растет. Это приводит к увеличению скорости конденсации. Через некоторое время наступает динамическое равновесие, при ко тором плотность пара над жидкостью становится постоянной. Пар, находящийся в состоянии динамического равновесия со своей жидкостью, называется насыщенным паром. Пар, который не находится в состоянии динамического равновесия со своей жидкостью, называется ненасыщенным.
-
Что называют абсолютной и относительной влажностью воздуха. Запишите соответствующие формулы и объясните их. Объясните принцип работы психрометра.
Относительная влажность воздуха (φ) — это отношение его текущей абсолютной влажности к максимальной абсолютной влажности при данной температуре. Она также определяется как отношение парциального давленияводяного пара в газе к равновесному давлению насыщенного пара. И определяется по формуле