Жидкости и газы

• Давление p — скалярная физическая величина, числен­но равная отношению модуля силы F, действующей перпен­дикулярно к поверхности, к величине площади S этой поверх­ности:

P = F/S.

• Гидростатическое давление внутри жидкости на глу­бине h:

P = ρgh, где ρ — плотность жидкости; g — ускорение свободного па­дения.

• Полное давление внутри покоящейся жидкости на глу­бине h: P_п=P₀+ ρgh

где P₀ — давление на открытой поверхности.

• Закон Паскаля: давление, производимое на жидкость или газ, передается без изменения по всем направлениям в каждую точку жидкости или газа.

•Архимедова сила, действующая на тело, погруженное в жидкость или газ: F_A=ρ_жgv_т где ρ —плотность жидкости или газа; V— объем погру­женной части тела; g — ускорение свободного падения.

Эта сила приложена в центре тяжести вытесняемого объема жидкости и направлена по нормали к ее открытой поверхности.

Тепловые явления

• Беспорядочное движение частиц, из которых состоят тела, называют тепловым движением.

• Энергию движения и взаимодействия частиц, из которых состоит тело, называют внутренней энергией тела.

Внутренняя энергия тела не зависит ни от механического движения тела, ни от положения этого тела относительно других тел.

• Внутреннюю энергию тела можно изменить в процессе совершения работы над телом (или самим телом) или в про­цессе теплопередачи.

• Виды теплопередачи:

а) теплопроводность — перенос энергии от более нагре­тых участков тела к менее нагретым в результате теплового движения и взаимодействия частиц (без переноса вещества);

б) конвекция — перенос энергии происходит в результате перемещения самого вещества (жидкости и газы);

в) излучение — передача энергии от одного тела к другому происходит без участия в этом процессе вещества с помощью электромагнитных волн — невидимых для глаз человека т.н. инфракрасных лучей (излучение происходит в газах и ва­кууме).

• Энергия, которую тело получает или теряет при теплопе­редаче, называется количеством теплоты.

• Количество теплоты, необходимое для нагревания тела (или выделяемое им при остывании), зависит от рода веще­ства, из которого оно состоит, от массы тела и от изменения его температуры:

Q=cmΔt⁰, где с — удельная теплоемкость вещества — физическая ве­личина, показывающая, какое количество теплоты требуется для изменения температуры вещества массой 1 кг на 1°С.

• Если между телами происходит теплообмен, то внутрен­няя энергия всех нагревающихся тел увеличивается настолько, насколько уменьшается внутренняя энергия остывающих тел: Q₁=-Q₂

• Количество теплоты Q, выделившееся при полном его­ сгорании топлива массы т, равно:

Q = qm, где q — удельная теплота сгорания топлива — физическая величина, показывающая, какое количество теплоты вы­деляется при полном сгорании топлива массой 1 кг.

• В зависимости от условий (температура, давление) одно и то же вещество может находиться в твердом, жидком или газообразном состоянии (например, лед — вода — водяной пар). Эти состояния называют агрегатными состояниями.

• Переход вещества из твердого состояния в жидкое назы­вают плавлением.

• Температуру, при которой вещество плавится, называют температурой плавления вещества.

• Переход вещества из жидкого состояния в твердое назы­вают отвердеванием, или кристаллизацией.

Кристаллизация вещества происходит с выделением теп­лоты, плавление — с поглощением.

• Количество теплоты Q, необходимое для плавления кристаллического тела массой т, взятого при температуре плавления и нормальном атмосферном давлении, равно:

Q = λ* т, где λ — удельная теплота плавления — физическая вели­чина, показывающая, какое количество теплоты необходимо сообщить кристаллическому телу массой 1 кг, чтобы при тем­пературе плавления полностью перевести его в жидкое со­стояние.

• Переход вещества из жидкого состояния в газообразное называют парообразованием.

• Парообразование, происходящее с поверхности жидко­сти; называется испарением.

• Парообразование, происходящее по всему объему жид­кости при неизменной температуре (зависящей от внешнего давления), называют кипением.

Для превращения жидкости массы т в пар требуется ко­личество теплоты:

Q = L* т, где L — удельная теплота парообразования — физическая величина, показывающая, какое количество теплоты необ­ходимо для того, чтобы обратить жидкость массой 1 кг в пар без изменения температуры.

• Явление превращения пара в жидкость называется кон­денсацией.

Конденсация пара сопровождается выделением энергии, величина которой равна:

Q =- Lm.