25. Первое начало термодинамики.

Уравнение Q= U+A выражает первое начало термодинамики.: теплота, сообщаемая системе, расходуется на изменение её внутренней энергии и на совершение ею работы против внешних сил.

Удельная теплоёмкость- величина, равная количеству теплоты, необходимому для нагревания 1 кг вещества на 1 К. с= (Дж/(кг К)

Молярная теплоёмкость- величина, равная количеству теплоты, необходимому для нагревания 1 моль вещества на 1 К

- уравнение адиабатического процесса , называемое так же уравнением Пуассона

Для перехода к переменным Т, V или р, Т исключим из этого уравнения с помощью уравнения Клаперона- Менделеева

pV= RT соответственно давление или объём:

TV =const (1)

T =const (2)

Выражения 1 и 2 представляют собой уравнения адиабатического процесса. В этих уравнения безразмерная величина называется показателем адиабаты( коэффициентом Пуассона)

Работа, совершаемая газом при адиабатическом расширении 1-2 меньше, чем при изотермическом. Это объясняется тем, что при адиабатическом расширении происходит охлаждение газа, тогда как при изотермическом-температура поддерживается постоянной за счёт притока извне эквивалентного количества теплоты.

27. Тепловые машины. Кпд тепловой машины. Теорема Клаузиуса.

Теплова́я маши́на — устройство, преобразующее тепловую энергию в механическую работу (тепловой двигатель) или механическую работу в тепло (холодильник). Преобразование осуществляется за счёт изменения внутренней энергии рабочего тела — на практике обычно пара или газа. Тепловая машина Карно, работающая по этому циклу, обладает максимальным КПД из всех машин, у которых максимальная и минимальная температуры осуществляемого цикла совпадают соответственно с максимальной и минимальной температурами цикла Карно. Состоит из 2 адиабатических и 2 изотермических процессов. Цикл Карно состоит из четырёх стадий:

Изотермическое расширение (на рисунке — процесс A→Б). В начале процесса рабочее тело имеет температуру , то есть температуру нагревателя. Затем тело приводится в контакт с нагревателем, который изотермически (при постоянной температуре) передаёт ему количество теплоты . При этом объём рабочего тела увеличивается.

Адиабатическое (изоэнтропическое) расширение (на рисунке — процесс Б→В). Рабочее тело отсоединяется от нагревателя и продолжает расширяться без теплообмена с окружающей средой. При этом его температура уменьшается до температуры холодильника.

Изотермическое сжатие (на рисунке — процесс В→Г). Рабочее тело, имеющее к тому времени температуру , приводится в контакт с холодильником и начинает изотермически сжиматься, отдавая холодильнику количество теплоты .

Адиабатическое (изоэнтропическое) сжатие (на рисунке — процесс Г→А). Рабочее тело отсоединяется от холодильника и сжимается без теплообмена с окружающей средой. При этом его температура увеличивается до температуры нагревателя.

сумма приведенных теплот при переходе из одного состояния в другое не зависит от формы (пути) перехода в случае обратимых процессов. Последнее утверждение носит название теоремы Клаузиуса.

30.Электрические заряды. Закон сохранения электрического заряда. Закон Кулона.

Электрический заряд- внутреннее свойство тел и частиц, характеризующее их способность к электромагнитному взаимодействию.

q (Кл)

е= 1,6 10 Кл- заряд

Закон сохранения. Q1+q2+q3+q4+…+qn=const

Закон Кулона.

F- сила; к-коэффициент, r –расстояние между зарядами

31.Электрическое поле. Напряженность эл. Поля. Силовые линии поля. Принцип суперпозиции. Напряжённость точечного заряда.

Электрическое поле в каждой точке пространства имеет две характеристики: силовую и энергетическую. Силовая характеристика поля называется напряженностью, обозначается буквой . Энергетической характеристикой поля является потенциал .Напряженностью электрического поля называется векторная величина, равная силе , действующей в данной точке поля на единичный положительный заряд, помещенный в эту точку.

Согласно данному определению запишем формулу для нахождения напряженности электрического поля:

. (1)

Модуль вектора напряженности равен:

. (2)

Напряженность поля точечного заряда q найдем следующим образом: по закону Кулона вычислим силу взаимодействия заряда с пробным зарядом q₀

, (3)

где Ф/м - электрическая постоянная; - диэлектрическая проницаемость среды; r - расстояние между зарядами q и q₀.

Подставим (3) в (2) и получим значение напряженности поля точечного заряда

. (4)

В системе СИ напряженность измеряется в вольтах на метр (В/м). Графически электрическое поле изображается с помощью силовых линий и эквипотенциальных поверхностей.

Силовой линией (линией напряженности) называется такая линия, касательная к которой в каждой точке совпадает с направлением вектора напряженности поля. Густота силовых линий пропорциональна численному значению напряженности поля в данной области. Пример силовой линии приведен на рис. 1.

Рис. 1. Силовая линия электрического поля

Принцип суперпозиции. При распределении в линейной среде нескольких волн, каждая из них распределяется так, как будто другие волны отсутствуют, а результат смещения частицы среды в любой момент времени= геометрической сумме смещений, которую получает частица, учавствовавшая в каждом излагающем волновых процессах.