- •Кинематика материальной точки.
- •Радиус-вектор, скорость и ускорение.
- •Нормальная и тангенциальная составляющая.
- •Радиус кривизны траектории.
- •Кинематика вращательного движения. Угловые скорость и ускорение.
- •Связь линейных и угловых характеристик движения.
- •Инерциальные системы отсчёта.
- •Понятие силы и инертной массы.
- •Законы динамики.
- •Силы в природе.
- •Фундаментальные взаимодействия. Свойства сил упругости и тяготения.
- •Свойства сил трения.
- •Закон сохранения импульса системы материальных точек.
- •Работа переменной силы.
- •Кинетическая энергия и её связь с работой внешних и внутренних сил.
- •Понятие поля.
- •Консервативные силы и потенциальные поля.
- •Закон сохранения механической энергии.
- •Диссипация энергии.
- •Поступательное и вращательное движение твёрдого тела.
- •Момент силы.
- •Момент импульса материальной точки.
- •Связь между моментом силы и моментом импульса. Основное уравнение динамики вращательного движения.
- •Момент инерции.
- •Кинетическая энергия вращающегося тела.
- •Преобразования Галилея.
- •Постулаты сто.
- •Свойства пространства и времени.
- •Преобразования Лоренца.
- •Следствия преобразований Лоренца.
- •Релятивистское изменение длин и промежутков времени. Энергия в сто.
- •Статистический и термодинамический методы исследования.
- •Термодинамические параметры.
- •Идеальный газ.
- •Термодинамическая система.
- •Равновесные и неравновесные состояния и процессы.
- •Среднеквадратичная скорость молекул.
- •Молекулярно-кинетическое толкование абсолютной температуры.
- •Количество теплоты.
- •Первое начало термодинамики.
- •Адиабатный процесс.
- •Тепловые двигатели и холодильные машины.
- •Обратимые и необратимые процессы.
- •Цикл Карно для идеального газа и его кпд.
- •Второе начало термодинамики.
- •Вечный двигатель второго рода.
- •Статистическое толкование второго начала термодинамики.
- •Энтропия в термодинамике.
- •Закон Максвелла для распределения молекул идеального газа по скоростям теплового движения.
- •Вероятностное толкование закона распределения Максвелла. Барометрическая формула.
- •Закон Больцмана для распределения частиц идеального газа во внешнем потенциальном поле.
- •Среднее число столкновений и средняя длина свободного пробега молекул идеального газа.
- •Эффективный диаметр молекулы.
- •Реальные газы.
- •Силы и потенциальная энергия межмолекулярного взаимодействия.
- •Уравнение Ван-дер-Ваальса.
- •Внутренняя энергия реального газа.
Среднеквадратичная скорость молекул.
<>=(3RT/M).
Молекулярно-кинетическое толкование абсолютной температуры.
Для однозначного определения температуры необходим выбор термодинамического тела и термодинамического параметра.
Температурный параметр должен изменяться с температурой непрерывно и монотонно, т.е. он не должен иметь одинаковые значения при разной температуре.
В настоящее время применяют только две температурные шкалы: термодинамическую, градуированную в кельвинах, и Международную практическую, градуированную в градусах Цельсия.
Термодинамическая температура и температура по Международной практической шкале связаны соотношением T=273.15C+t.
Основное уравнение молекулярно0кинетической теории (вывод).
Число степеней свободы молекулы.
Закон распределение энергии по степеням свободы.
Внутренняя энергия идеального газа.
Внутренняя энергия – это сумма энергий молекулярных взаимодействий и энергии теплового движения молекул.
Внутренняя энергия системы зависит только от её состояния и является однозначной функцией состояния.
Внутренняя энергия идеального газа пропорциональна массе газа и его термодинамической температуре.
Работа газа при расширении.
Пусть в цилиндре под поршнем находится газ, занимающий объём V под давлением p. Площадь поршня S. Сила, с которой газ давит на поршень, F=pS. При расширении газа поршень понимается на высоту dh, при этом газ совершает работу A=Fdh=pSdh. Но Sdh=dV – увеличение объёма газа. Следовательно элементарная работа A=pdV. Полную работу A, совершаемую газом при изменении его объёма от V1 до V2 найдём интегрированием
Результат интегрирования зависит от процесса, протекающего в газах.
При изохорном процессе V=const, следовательно, dV=0 и A=0.
При изобарном процессе p=const, тогда
Работа при изобарном расширении газа равна произведению давления газа на увеличение объёма.
При изотермическом процессе T=const. p=(mRT)/(MV).
Количество теплоты.
Энергия, переданная газу путём теплообмена, называется количеством теплоты Q.
При сообщении системе бесконечно малого количества теплоты Q его температура изменится на dT.
Теплоёмкостью С системы называют величину, равную отношению сообщенного системе количества теплоты Q к изменению температуры dT системы: C=Q/dT.
Различают удельную теплоёмкость (теплоёмкость 1 кг вещества) c=Q/(mdT) и молярную теплоёмкость (теплоёмкость 1 моль вещества) c=Mc.
При различных процессах, протекающих в термодинамических системах, теплоёмкости будут различны.
Первое начало термодинамики.
Первое начало термодинамики формулируется в виде следующего утверждения: невозможно построить перпетуум мобиле первого рода.
Первое начало термодинамики – это закон сохранения и превращения энергии: при разнообразных процессах, протекающих в природе, энергия не возникает из ничего и не уничтожается, но превращается лишь из одних видов в другие.
Изменение внутренней энергии тела равно разности сообщённого телу количества теплоты и произведённой над ним механической работы: dU=Q-A.