Физика. Шпоры на печать. Физика на печать шпора. Б1 основные понятия кинематики. Кинематика раздел механики, изучающий движение тел. И отвечает на вопрос Почему тело движется так, а не иначе
 Скачать 77.6 Kb.
|
|
МКТ — теория, рассматривавшая строение вещества, с точки зрения трёх основных положений: - все тела состоят из частиц, размером которых можно пренебречь: атомов, молекул и ионов. МКТ была открыта Ломоносовым. 1) Все тела состоят из микрочастиц (атомов, молекул). m=m0N. 2) Микрочастицы в непрерывном хаотическом движении (тепловом). κ(пост. Больцмана) = 1,38*10^-23 Дж/К. 3) Микрочастицы взаимодействуют друг с другом. Опытные обоснования. - Делимость вещества. - Сжимаемость газов - Свойство газа занимать любой объем. - Закон кратных отношений. - Давление газа на стенки сосуда. Диффузия – проникновение молекул одного вещества в межмолекулярное пространство. 1. Диаметр 1 молекулы (d=V/S) 2. Количество вещества (v=N/Na) (v=m/M) NA = 6,02 * 1023 моль-1 3. Молярная масса. (M=m*Na) 4. Число молекул (N=v*Na) (N=m/M) 5. Масса вещества (m=v*M) 6. Концентрация молекул (n=N/v) 7. Скорость 1 молекулы V0=(корень из 3kT/m) k(пост. Больцмана) = 1,38*10^-23 Дж/К 1 а.е.м. = 1,66 * 10-27 кг. Все молекулы вещества взаимодействуют силами притяжения и отталкивания. Причина взаимодействия молекул - это электромагнитные взаимодействия заряженных частиц в веществе. Одноименные – отталкиваются, разноименные – притягиваются Б15-В2. Электрический ток в металлах. Зависимость сопротивления металла от температуры. Сверхпроводимость. Эл. ток в металлах – направленное движение электронов. me=9,1*10^-31 кг. qe=1,6*10^-19 Кл. q0=e, I=enSύср (ύср- средн. скорость). I=e^2nSEλ/2mu. Удельное сопротивление вещества – p=2mu/e^2nλ. Зав. сопр. мет. от темп. С повышением темп. сопротивление увеличивается, сила тока – ограничивается, с понижением температуры сопротивление уменьшается. В электролитах с повышением темп. сопротивл. уменьш., сила тока увеличивается. p=p0(1+αt), α=альфа=1/273 k^-1. R=R0(1+αt). Сверхпроводимость (Камерлинг-Оннес в 1911 г.) – это вещества, в которых отсутствует сопротивление или очень мало. Данное явление наблюдается при низких температурах. -273ºС. В 1933 г. Установлено, что сверхпроводящий ток – это поверхностный ток. Б16-В1. Основное уравнение МКТ. Идеальный газ. Термодинамические параметры. Температура. Идеальный газ - это физическая модель газа, взаимодействие между молекулами которого пренебрежительно мало (вводится для математического описания поведения газов.) Термодинамические параметры – физические величины, которые характеризуют свойства макротела в целом (давление газа, объем, темп-а) Основное уравнение МКТ – p=1/3*nmυ^2 или p=nkT(Его назвали так, потому что 1. Оно связывает между собой микро и макро-миры. 2. Позволяет теоретический получить все газовые законы открытые экспериментально.) k (пост. Больцмана) = 1,38*10^-23 Дж/К Температура – измеряется в Кельвинах. 1*С=273*К. МКТ через T=P/kn. Б16-В2. Электрический ток в газах. Несамостоятельный и самостоятельный разряд в газах. Все газы в обычных условиях явл. диэлектриками. Чтобы газы проводил эл. ток нужно ионизировать молекулы газа. Ионизаторами газа могут быть: высокая температура, рентген. ультрафиолет. альфа излучения и т. д. Проводимость ионизированного газа оказывается частично ионной и частично электронной. Ток насыщения – ток в газе, значение которого не зависит от напряжения. Ток в газе не создает химического действия. Разряд в газе, который происходит только под действием постороннего ионизатора, называют несамостоятельным (тихим). Разряд в газе, который может происходит без воздействия постороннего ионизатора, называют самостоятельным. A=φe (φ = потенциал ионизации атома). Wк >или=Aи. Aи = eEλ, mύ^2/2 = eEλ. (λ=длина свободного пробега электрона). Б17-В1. Уравнение состояния идеального газа. Изопроцессы в газах. Уравнение сост. идеального газа. (Менделеева-Клайперона) – уравнение, которое связывает между собой термодинамические параметры.(pV=m/M*RT) R=8,31 Дж/К*моль – универсальная газовая постоянная Изопроцессы в газах – 1. Изотермический (Бойля-Мариотта) T=const, P1V1=P2V2 2. Изобарный (Гей-Люссака) Р=const, V1/V2=T1/T2 3. Изохорный процесс (Шарля) V=const, P1/P2=T1/T2 Б17-В2. Электрический ток в электролитах. Электролиз. Законы электролиза. Применение электролиза. Электрическая диссоциация – распад молекул на ионы под действием растворителя. Рекомбинация – процесс воссоединения ионов в нейтральную молекулу. Электролит – жидкий проводник, в котором подвижными носителями зарядов являются ионы. Электролиз – явление, при котором при прохождении эл. тока через электролит на электродах выделяется вещество из-за окислительно-восстановительных реакций. Электролитическая ванна - сосуд с электродами, в котором находится электролит. Катионы – положительные ионы (т. к. при электролизе идут к катоду), анионы – отрицательные ионы. Первый Закон Фарадея. m = κ*q. κ - электрохимический эквивалент вещества – физическая величина, характеризующаяся массой вещества, выделяющегося на электроде при прохождении через электролит единичного разряда. κ=m/q [кг/Кл]. т. к. q=It, то перв. зак. Фарадея можно записать: m = κIt. Второй Закон Фарадея. κ=1M/Fn. Объединенный закон Фарадея для электролиза - m=(M/n*F)*q. e=F/NA. (NA –число Авогадро= 6,02*10^23). qe=1,6*10^-19 Кл. Постоянная Фарадея – F=9,65*10^4 [Кл/моль]. M=Mr*10^-3 [кг/моль]. Применение. Широко применяется в технике. Для очистки от посторонних примесей металлов, полученных при выплавке из руды. С помощью электролиза извлекают легкие металлы. (Na, Al, Li) Б18-В1. Внутренняя энергия тела. Способы ее изменения. Работа в термодинамике. Макроскопические тела обладают внутренней энергией, равной Ek+Ep. Внутренняя энергия является однозначной функцией температуры тела: U=3/2*m/M*RT Изменить внутреннюю энергию системы можно с помощью теплопередачи или совершением работы над системой. Энергия, переданная телу в ходе теплопередачи, называется количеством теплоты. Работа, совершаемая газом, зависит от процесса, в котором участвует газ: а) изобарный процесс A=p*V б) изохорный A=0 в) изотермический A=Q Б18-В2. Электрический ток в вакууме. Свойства и применение электронных пучков. A=Ue. Wк=Ue или mύ^2/2=Ue. Для существования электрического тока в вакууме нужно искусственно ввести в это пространство свободные электроны Двухэлектродная лампа (диод) – простейшая электронная лампа с двумя электродами. Диод пропускает ток только в одном направлении. Трехэлектродная лампа (триод) – электронная лампа с сеткой. Сетка – дополнительный электрод, который помещают между катодом и анодом. Электронные пучки – поток быстро летящих электронов. Электронные пучки образуются в электронной лампе и различных газоразрядных устройствах. Свойства электронных пучков: 1. Отклоняются в электрическом и магнитном полях. 2. Независимость распространения. 3. Вызывают свечение веществ, нагрев металла, рентгеновское излучение. Б19-В1. Первый закон термодинамики, его применение к различным изопроцессам. Адиабатный процесс. Первый закон термодинамики – Q=U+A 1. Изохорный (Шарля) V=Const, Q=U U=3/2*m/M*RT, Q=3/2*vRT 2. Изобарный (Гей-Люссака) P=const, A=P*V, Q=U+A A=m/M*R (T2-T1) 3. Изотермический (Бойля-Мариотта) T=const, U=0, Q=A A=m/M*RT*ln*V2/V1, Cp-Cv=R (Формула Майера) Адиабатный процесс – процесс без теплообмена A=-U (используется в дизельных двигателях) Процесс должен протекать быстро, что бы теплота не успевала передаваться в окружающую среду. Процесс должен протекать в больших объемах газа. Б19-В2. Собственная проводимость полупроводников. Зависимость сопротивления полупроводников от температуры. Полупроводники – вещества, проводимость которых между проводниками и диэлектриками. [p=(10^4 - 10^-5) Ом*м]. В проводниках очень много свободных носителей заряда. Вещества с ковалентной связью относятся к классу полупроводников. Ков. связь между 4-мя соседними атомами образуется за счет объединения ими своих валентных электронов. Дырки – свободные места в нарушенной ковалентной связи. Собственная проводимость полупроводника – проводимость чистых полупроводников наполовину дырочная, наполовину электронная. Э.П. – проводимость, образованная перемещением свободных электронов в кристалле. Д.П. – проводимость, образованная перемещением дырок. При нагревании полупроводников количество свободных носителей зарядов в них увеличивается, а их сопротивление уменьшается. Сопротивление полупроводников уменьшается при освещении, т.к. излучение приносит энергию, достаточную для образования подвижных носителей заряда. Б20-В1. Количество теплоты. Эквивалентность работы и количества теплоты. Формулы для расчета количества теплоты в различных тепловых процессах. Количество теплоты, получаемое газом, так же зависит от процесса, в котором участвует газ а) изохорный Q=U б) изотермический Q=A в) изобарный Q=A+U Q=cmt – кол-во теплоты через удельную теплоёмкость. Нагреть тело можно без сообщения ему количества теплоты, а совершив работу над ним. Б20-В2. Примесная проводимость полупроводников. Р-n переход. Полупроводниковый диод. Полупроводники – вещества, проводимость которых между проводниками и диэлектриками. n-тип – донорный (дающий) тип, р-тип – акцепторный (принимающий) тип. Электронно-дырочный переход (p---n-переход) – это область контакта двух полупроводников с разными типами проводимости. Способность n---p-перехода пропускать ток практически только в одном направлении используется в полупроводниковых диодах. Кремниевые диоды могут работать только в диапазоне температур от -70ºС до +80ºС. Полупроводниковый транзистор – полупроводниковых прибор, с двумя n---p переходами. Б21-В1. Тепловые двигатели. Коэффициент полезного действия теплового двигателя. Экологические проблемы тепловой энергетики. |