19.Принцип действия тепловой машины. Коэффициент полезного действия теплового двигателя и пути его повышения. Проблемы энергетики и охрана окружающей среды.

Устройства, превращающие энергию топлива в механическую энергию, называются тепловыми двигателями. Любой тепловой двигатель состоит из трех основных элементов: рабочего, которое совершает работу в двигателе; нагревателя, от которого рабочее тело получает энергию, часть которой затем идет на совершение работы; холодильника. Ни один тепловой двигатель не может работать при одинаковой температуре его рабочего тела и окружающей среды. Обязательно температура нагревателя больше температуры холодильника. При совершении работы тепловыми двигателями происходит передача теплоты от более горячих тел к более холодным Отношение работы к энергии, которое получило рабочее тело от нагревателя, называют коэффициентом полезного действия (КПД).

Чем выше температура нагревателя и чем ниже температура холодильника, тем выше КПД.

где   — количество теплоты, полученное от нагревателя,   — количество теплоты, отданное холодильнику.

С вредными последствиями работы тепловых машин можно бороться путем повышения КПД, их регулировки и создания новых двигателей, не выбрасывающих вредные вещества с отработанными газами

47. Радиоактивность. Закон радиоактивного распада

Явление самопроизвольного испускания химическими элементами излучения, обладающего значительной проникающей способностью и ионизирующими свойствами, получило название естественной радиоактивности. Элементы, испускающие такое излучение называются радиоактивными

Наблюдения показали, что одновременно a-и b-излучения испускаются только веществами, содержащими несколько различных радиоактивных элементов. Чистые радиоактивные элементы испускают или a-излучение или b-излучение, каждому их которых сопутствует g-излучение. Радиоактивность возникает вследствие самопроизвольного распада ядер одних элементов и превращения их в ядра других. Превращения ядер бывают двух типов: a-распад и b-распад. Они подчиняются определенным закономерностям, называемым правилами радиоактивного смещения. Эти правила установил Содди.

Закон радиоактивного распада

Билет 23

20.Необратимость тепловых процессов. Второй закон термодинамики и его статистическое истолкование.

Процессы в природе имеют определенную направленность. В обратном направлении самопроизвольно они протекать не могут. Все процессы в природе необратимы (старение и смерть организмов).

Второй з-н термодинамики указывает направление возможных энергетических превращений и тем самым выражает необратимость процессов в природе. Формулировка Р. Клаузиуса: невозможно перевести тепло от более холодной системы к более горячей при отсутствии одновременных изменений в обеих системах или окружающих телах.

Невозможен тепловой вечный двигатель второго рода, т.е. двигатель, совершающий механическую работу за счет охлаждения какого-либо одного тела.

Объяснение необратимости процессов в природе имеет статистическое (вероятностное) истолкование:

макроскопические тела содержат очень большое количество частиц .

Вопр49

Деление тяжелых атомных ядер, цепная реакция. Ядерные реакторы. Термоядерные реакции.

Цепная реакция-это реакция в которой частицы вызвавшие её, образуются как продукт этой реакции

Ядерные реакторы-это устройство в котором осуществляется управление ядерными реакциями

1й ядерный реактор в 1942г в америке ученый ферми

1946г СССР курчатов

1954г фэс обнинск

Устройство ядерного реактора

1 активная зона

2 отражатель нейтронов

3 железобетонная защита

4 теплообменник

5 регулирующие стержни

Термоядерные реакции- это реакции происходящие при очень высоких температурах (20млн градусов)

Синтез-слияние легких ядер

1953г первая термоядерная реакция в виде взрыва (курчатов, сахаров)

При синтезе 1ого грамма дейтерия и трития выделяется 4,2*10^11степени Дж. Такая же энергия выделяется при сгорании 10т дизельного топлива

Леонтович,арцемович управляемая термоядерная реакция (токавая камера с магнитными катушками)

Билет 24

Вопрос 23: Понятие электрического заряда. Закон сохранения электрического заряда. Взаимодействие заряженных тел. Закон Кулона. Электрическое поле. Напряженность электрического поля. Принцип суперпозиции электрических полей.

Электрический заряд, источник электромагнитного поля; величина, определяющая интенсивность электромагнитного взаимодействия заряженных частиц. В СИ измеряется в кулонах (кл).

 Закон сохранения электрического заряда гласит, что алгебраическая сумма зарядов электрически замкнутой системы сохраняется.

Взаимодействие между заряженными частицами называется электромагнитным. Интенсивность электромагнитного взаимодействия определяется физической величиной — электрическим зарядом, который обозначается q. Единица электрического заряда — кулон (Кл). 1 кулон — это такой электрический заряд, который, проходя через поперечное сечение проводника за 1 с, создает в нем ток силой 1 А.

Закон Кулона, закон обратных квадратов, один из основных законов физики. Согласно этому закону, сила, действующая между двумя точечными электрическими зарядами, пропорциональна произведению зарядов и обратно пропорциональна расстоянию между точками. Математически это утверждение выражаются так: F = Q₁Q₂/d², где F - сила, Q₁ и Q₂ -заряды, a d - расстояние между ними. Константа пропорциональности называется диэлектрической постоянной среды между двумя зарядами.

Электрическое поле — одна из составляющих электромагнитного поля; особый вид материи, существующий вокруг тел или частиц, обладающих электрическим зарядом, а также в свободном виде при изменении магнитного поля (например, в электромагнитных волнах).

Напряженность электрического поля. 

векторная величина E, являющаяся осн. количеств. хар-кой электрич. поля; определяется отношением силы, действующей со стороны поля на электрич. заряд, к величине заряда (при этом заряд должен быть малым, чтобы не изменять ни величины, ни распределения тех зарядов, к-рые порождают исследуемое поле). В вакууме Н. э. п. удовлетворяет принципу суперпозиции, согласно к-рому полная напряжённость поля в точке равна геом. сумме напряжённостей полей, создаваемых отд. заряж, ч-цами. Для электростатич. поля Н. э. п. может быть представлена как градиент электрич. потенциала j:

Е=-gradj.

В системе СИ Н. э. п, измеряется в В/м.

Принцип суперпозиции (наложения) электрических полей.

Если в данной точке пространства различные электрически заряженные частицы 1, 2, 3... и т.д. создают электрические поля с напряженностью Е1, Е2, Е3 ... и т.д., то результирующая напряженность в данной точке поля равна геометрической сумме напряженностей.