24 Jakie wielkosci charakteryzuja fale dzwiekowa? Przedstaw wzory na cisnienie, energie,
gestosc energii, moc i natezenie fali akustycznej.
.Wielkości opisujące : amplituda, okres, częstotliwość, długość fali oraz prędkość rozchodzenia się tej fali.
Wzór na ciśnienie powstaje poprzez podzielenie siły nacisku (lub siły parcia)
Znaczenie symboli:
Fparcia – siła parcia, (w niutonach N), lub
N siła nacisku (w niutonach N)
p – ciśnienie (w paskalach Pa)
S – pole powierzchni (w m2)
26 Omów równanie Clapeyrona i podstawowy wzór teorii kinetyczno-molekularnej budowy
gazów. Czymjest gaz doskonaly?
.Równanie Clapeyrona, równanie stanu gazu doskonałego to równanie stanu opisujące związek pomiędzy temperaturą, ciśnieniem i objętością gazu doskonałego, a w sposób przybliżony opisujący gazy rzeczywiste. Sformułowane zostało w 1834 roku przez Benoîta Clapeyrona. Prawo to można wyrazić wzorem
pV = nRT
gdzie:
* p – ciśnienie,
* V – objętość,
* n – liczba moli gazu (będąca miarą liczby cząsteczek (ilości) rozważanego gazu),
* T – temperatura (bezwzględna), T [K] = t [°C] + 273,15
* R – uniwersalna stała gazowa: R = NAk, gdzie: NA – stała Avogadra (liczba Avogadra), k – stała Boltzmanna, R = 8,314 J/(mol·K).
Równanie to jest wyprowadzane na podstawie założeń:
1. gaz składa się z poruszających się cząsteczek;
2. cząsteczki zderzają się ze sobą oraz ze ściankami naczynia w którym się znajdują;
3. brak oddziaływań międzycząsteczkowych w gazie, z wyjątkiem odpychania w momencie zderzeń cząsteczek;
4. objętość (rozmiary) cząsteczek jest pomijana;
5. zderzenia cząsteczek są doskonale sprężyste;
Równanie to, mimo że wyprowadzone na podstawie założeń, które nigdy nie są spełnione, dobrze opisuje większość substancji gazowych w obszarze ciśnień do ok. 100 atmosfer i temperatury do 300–400 °C, oraz w temperaturze trochę większej od temperatury skraplania gazu.
Z równania tego wynika fundamentalny związek między ciśnieniem, temperaturą i liczbą cząstek gazu, z którego wynikają trzy wnioski:
* n moli (taka sama liczba cząstek) gazu, przy danej temperaturze i ciśnieniu panującym w naczyniu zajmuje zawsze taką samą objętość, niezależnie od budowy chemicznej tego gazu (V = nRT/p).
* w danej objętości, przy danym ciśnieniu i temperaturze, znajduje się zawsze taka sama liczba moli cząsteczek gazu, niezależnie od jego budowy chemicznej (n = pV/RT)
* n moli gazu zamkniętych w naczyniu o określonej objętości, przy określonej temperaturze, będzie wywierał na jego ścianki zawsze jednakowe ciśnienie, niezależnie od tego, jaki to jest gaz (p = nRT/V).
Gaz doskonały – zwany gazem idealnym jest to abstrakcyjny, matematyczny model gazu, spełniający następujące warunki:
1. brak oddziaływań międzycząsteczkowych z wyjątkiem odpychania w momencie zderzeń cząsteczek
2. objętość cząsteczek jest znikoma w stosunku do objętości gazu
3. zderzenia cząsteczek są doskonale sprężyste
4. cząsteczki znajdują się w ciągłym chaotycznym ruchu
Założenia te wyjaśniły podstawowe właściwości gazów. Po odkryciu własności cząstek w mechanice kwantowej, zastosowano te założenia też do cząstek kwantowych. Powyższe założenia prowadzą do następujących modeli:
1. Klasyczny gaz doskonały,
2. Gaz Fermiego, będący zastosowaniem modelu do fermionów, np. elektronów w metalu
3. Gaz bozonów, będący zastosowaniem modelu do bozonów, np. fotonów.