- •1. Кинематическое описание движения. Перемещение, скорость.
- •2. Ускорение при криволинейном движении: нормальное и тангенциальное ускорение. Плоское вращение. Угловая скорость, ускорение.
- •4. Степени свободы и обобщенные координаты. Число степеней свободы абсолютно твердого тела.
- •5. Основная задача динамики. Понятие состояния в механике. Законы Ньютона.
- •6. Импульс, закон сохранения импульса.
- •7. Момент импульса. Закон сохранения момента импульса.
- •8. Момент силы. Основное уравнение динамики вращательного движения.
- •9. Силы в природе. Силы сухого и вязкого трения.
- •11.Работа силы. Кинетическая энергия.
- •12. Закон сохранения энергии
- •10. Упругая сила, закон Гука.
- •13. Консервативные и неконсервативные силы в механике. Потенциальная энергия.
- •15. Момент инерции тела и его физический смысл. Примеры вычисления момента инерции твердых тел. Теорема Штейнера.
- •16. Основное уравнение молекулярно - кинетической теории идеального газа.
- •17.Средняя кинетическая энергия поступательного движения молекулы. Молекулярно - кинетический смысл температуры.
- •18. Внутренняя энергия идеального газа.
- •21. Кпд идеальной тепловой машины. Цикл Карно. Понятие термодинамической температуры.
- •22.Второе начало термодинамики.
- •23. Уравнение Ван-дер-Вальса и его анализ.
- •25. Твердые тела. Аморфные и кристаллические тела. Дефекты кристаллов.
- •26. Уравнение гармонического колебания и его основные параметры.
- •29. Приведенная длина и центр качания физического маятника.
- •30. Действие периодической силы на затухающий гармонический осциллятор. Резонанс.
- •31. Уравнение плоской гармонической волны и ее основные параметры: длина волны, волновое число, фазовая скорость волны. Продольные и поперечные волны.
- •32. Волновое уравнение. Фазовая скорость волны в твердых телах и жидкостях.
18. Внутренняя энергия идеального газа.
Внутренняя энергия— сумма все кинетических и потенциальных энергии молекул составляющих тело.
К>П следовательно U>0
Для идеального газа потенциальной энергией можно пренебречь, тогда:
Вывод: изменение внутренней энергии зависит только от изменения температуры:
і— число степеней свободы.
і=3 для одноатомной молекулы;
і=5 для двухатомной молекулы;
і=6 для многоатомной молекулы;
Замечание: количество степеней свободы зависит также от темперотуры. При низких темперотурах только поступательные, при нормальных условиях — поступательные и вращательные, при высоких темперотурах— включаются и колебательные степени свободы.
Замечание 2: колебательные степени свободы несут kT энергию.
20. Первое начало термодинамики. Простейшие термодинамические процессы. Экспериментально установлен закон сохранения энергии, включающий все возможные виды энергии и внутреннюю. В формулировке Клаузеуса этот закон звучит: энергия не возникает ниоткуда и не исчезает в никуда, она переходит из одного вида в другой. В применениях к теории газа первое начало термодинамики формулируется так: сообщённая системе теплота идёт на совершение системой работы и изменение ее внутренней энергии.
dQ=dA+dU
CdT=pdV+
а)изотермический процесс dQ=dA – совершенная теплота идёт на совершение работы
б)изохорный
процесс
dQ=dU;
в)изобарный
процесс
dQ=dA+dU;
Вывод: теплоемкость газа зависит от процесса осущ. ним.
Замечание: теплоемкость определяется температурой и экспериментально установлено, что эта зависимость скачкообразная.
г)адиабатный
процесс dA=-dU
–
работа совершается за счёт изменения
внутренней энергии
– показатель адиабаты.
21. Кпд идеальной тепловой машины. Цикл Карно. Понятие термодинамической температуры.
Тепловые
двигатели-устройства,
соверш. работу за счет подводимой к ним
теплоты. Работа, выполн. тепловым
двигателем :
.
Эфективность теплового двигателя
характеризуется КПД:
Идеальная тепловая машина— машина, работающая по циклу Карно, и имеющая max КПД при данных условиях.
Цикл Карно состоит из двух изотерм и из двух адиабат и имеет вид:
1.2—резкое
адиабатное сжатие; 2.3—изотермическое
расширение; 3.4—резкое адиабатное
расширение; 4.1— медленное изотермическое
сжатие;
Определим КПД цикла Карно:
Вывод
: т.к. температура холодильника не может
быть равна абсолютному нулю, то КПД
любой тепловой машины всегда меньше
100%.
22.Второе начало термодинамики.
Теплота не переходит самопроизвольно от холодного тела к горячему. Следовательно, невозможно осуществление вечных двигателей 2-го рода (работающего на тепловых процессах) .
Формулировка 2-го начала термодинамики: Система, предоставленная самой себе, стремится перейти в состояние термодинамического равновесия и не выходит из этого состояния без внешнего воздействия.
В качестве равновесного состояния выступает именно то состояние, вероятность реализации которого макс. При данных условиях. Т.е. состояние, имеющее макс. статический вес.
