Молекулярная физика. Термодинамика
1. Количество вещества
,
где N – число молекул, NA – постоянная Авогадро, m – масса вещества, M – молярная масса.
2. Уравнение Клапейрона-Менделеева
,
где р – давление газа, V – его объем, R – молярная газовая постоянная, Т – термодинамическая температура.
3. Основное уравнение молекулярно-кинетической теории
,
где
– концентрация молекул,
– средняя кинетическая энергия
поступательного движения молекулы;
– масса молекулы,
– средняя квадратичная скорость.
4. Средняя энергия молекулы
,
где i – число степеней свободы, k – постоянная Больцмана.
5. Внутренняя энергия идеального газа
.
6. Скорости молекул:
а) средняя квадратичная
;
б) средняя арифметическая
.
в) наиболее вероятная
.
7. Первое начало термодинамики
,
где
Q
– теплота сообщенная системе (газу);
– изменение внутренней энергии системы;
А
– работа, совершенная системой против
внешних сил.
8. Работа расширения газа:
а) в общем случае
;
б) при изобарном процессе
;
в) при изотермическом процессе
;
г) при адиабатическом процессе
,
где
– показатель адиабаты.
Электростатика. Постоянный электрический ток
1. Закон Кулона
,
где
и
– величины точечных зарядов,
– электрическая постоянная,
– диэлектрическая проницаемость среды,
r
– расстояние между зарядами.
2. Напряженность электрического поля:
,
3. Напряженность поля
а) точечного заряда
;
б) бесконечно длиной заряженной нити
;
в) равномерно зараженной бесконечной плоскости
;
где
– линейная плотность зарядов,
– поверхностная плотность зарядов, r
– расстояние до источника поля.
4. Работа перемещения заряда в электрическом поле
,
где
и
- потенциалы начальной и конечной точек.
5. Потенциал поля точечного заряда
.
6. Связь между потенциалом и напряженность
.
7. Электроемкость
,
где φ – потенциал проводника (при условии, что в бесконечности потенциал проводника принимается равным нулю); U – разность потенциалов пластин конденсаторов.
8. Электроемкость плоского конденсатора
,
где S – площадь пластины (одной) конденсатора, d – расстояние между пластинами.
9. Электроемкость батареи конденсаторов
а) при последовательном соединении
;
б) при параллельном соединении
,
где N – число конденсаторов в батарее.
10. Энергия поля
а) заряженного проводника
;
б) заряженного конденсатора
.
11. Сила тока
.
12. Сила постоянного тока
,
где q – заряд, прошедший через поперечное соединение проводника за время t.
13. Плотность тока
,
где S – поперечное сечение проводника.
Связь
плотности тока со средней скоростью
направленного движения заряженных
частиц.
,
где n – концентрация заряженных частиц.
14. Закон Ома
а) для участка цепи, не содержащего ЭДС
,
где
– разность потенциалов (напряжение) на
концах участка цепи; R
– сопротивление участка.
б) для участка цепи, содержащего ЭДС
,
где
– ЭДС источника, R
– полное сопротивление участка (сумма
внешних и внутренних сопротивлений).
15. Сопротивление
,
где
- удельное сопротивление, l
– длина проводника, S
– площадь поперечного сечения проводника.
16. Сопротивление системы проводников
а) при последовательном соединении
;
б) при параллельном соединении
.
17. Зависимость удельного сопротивления от температуры
,
где
- температурный коэффициент сопротивления,
t
– температура по шкале Цельсия.
18. Работа тока
,
,
,
Первая формула справедлива для любого участка цепи, на концах которого поддерживается напряжение U, последние две – для участка не содержащего ЭДС.
19. Мощность тока
,
,
.
20. Закон Джоуля-Ленца
.