Курс физики+вопросы. Физические основы механики элементы кинематики

• Название: Физические основы механики элементы кинематики
• Дата: 28.12.2021
• Размер: 0.66 Mb.
• Имя файла: Курс физики+вопросы.docx
• Тип: Закон; #320583
• страница: 5 из 7

A

O

O

v'





w

w

а




б

F

Рис. 42 (а, б)


кориолисова сила инерци
F_k = 2m [v' w] (27.4)



основной закон динамики для неинерциальных систем отсчета:

m' = F + Fи + Fц + Fk,

где силы инерции задаются формулами (27.2) — (27.4).

принципа эквивалентности

гравитационных сил и

сил инерции (принципа эквивалентности Эйнштейна):

все физические явления в поле тяготения происходят совершенно так же, как и в соответствующем поле сил инерции, если напряженности обоих полей в соответст­вующих точках пространства совпадают, а прочие начальные условия для рассмат­риваемых тел одинаковы.

II. ОСНОВЫ МОЛЕКУЛЯРНОЙ ФИЗИКИ И ТЕРМОДИНАМИКИ

Гл. 8. МОЛЕКУЛЯРНО-КИНЕТИЧЕСКАЯ ТЕОРИЯ ИДЕАЛЬНЫХ ГАЗОВ

8.1.Статистический и термодинамический методы исследования. Опытные

законы идеального газа.
T = 273,15 + t

 = const, то v = V/m=l/

З акон Бойля - Мариотта

pV = const (41.1)

при Т = const, m = const
Законы Гей-Люссака:
1.V=V₀(1+t) р, m=const (41.2)

2.р=р₀ (l+t) V, m=const (41.3)


 = 1/273,15 К^-1



t=1/=-273,15 °С, Т=t+1/
V=V₀(1+t)=[1+(T-1/)]=V₀T

p=p₀(1+t)=[1+(T-1/)]=p₀T

V₁/V₂=T₁/T₂ (p,m=const) (41.4)

p₁/p₂=T₁/T₂ (V,m=const) (41.5)
З-н Авогадро:

22,4110^-3 м³/моль

N_А=6,02210²³ моль^-1
З-н Дальтона:

p = p₁ + p₂ + ... + p_n

8.2. Уравнение

Клапейрона-Менделеева

ур-ние состояния f(p, V, Т) = 0,



З-ны Б.М. (41.1) и Г.-

(41.5)

(42.1)

(42.2)



PV/T = В = const (42.3)

PV = RT (42.4)

р_о = 1,01310⁵ Па,

Т₀ = 273,15 К,

V_m = 22,4110^3 м³/моль

R = 8,31 Дж/мольК

(42.5)

k = R/NA = 1,3810^-23 Дж/К

р = RT/V_m = kN_AT/V_m= nkT

где N_A/Vm = n

р = nkT (42.4)

число Лошмидта:

N_l = p₀ /(kT₀ ) = 2,6810²⁵ м^-3

8.3.Основное уравнение мкт



m₀v  (m₀v) = 2 m₀v,

число молекул  nSvt

число ударов 1/6 nSvt.

P = 2m₀v1/6 nSvt

=1/3nm₀v² St
p =P/(St)=1/3nm₀v² (43.1)

(43.2)

(43.3)

основное уравнение молекулярно-кинетической теории идеальных газов

т.к. n=N/V, то

pV = 1/3Nm₀v_кв.² (43.4)

(43.5)

т.к. m=Nm₀, то pV=1/3mv_кв.²

Для одного моля газа m = М

PV_m = 1/3Mv_кв.²,

С другой стороны, по уравнению Клапейрона Менделеева pV = RT. Таким образом,

RT = 1/3Mv_кв.²,
(43.6)

M=m₀N_А,

(43.7)

где k = R/N_А  постоянная Больцмана.

при комнатной температуре средняя квадратичная скорость

молекул кислорода 480 м/с, водорода  1900м/с.

температуре жидкого гелия 40 и 160 м/с.

используя (43.5) и (43.7),

₀=E/N=m₀v_кв.²/2=3/2kT(43.8)

8.4.З-н Максвелла о

распределении

молекул идеального газа

по скоростям и

энергиям теплового

движения

Т=const
dN(v)/N =f(v)dv,


(44.1)




f(v) удовлетворяет условию нормировки





(44.2)

(44.3)







(44.4)

т.к.  = m₀v²/2,
то и




где dN()  число молекул, имеющих кинетическую энергию поступательного движения, заключенную в интервале от  до  + d.
функция распределения молекул по энергиям теплового движения

8.5.Барометрическая ф-ла. Распределение Больцмана


Разность давлений р и p+dp равна весу газа, заключенного в объеме цилиндра высотой dh с основанием площадью 1м

р - (p+dp) = gdh,

dp = -gdh (45.1)

из pV = (m/M) RT,

 = m/V = pM/(RT)
подставив в (45-1), получим



С изменением высоты от h₁ до h₂ ; давление изменяется от р₁ до р₂ (рис. 67), т. е.

(45.2)

барометрическая формула где р — давление на высоте h.

(45.3) Т.к. p = nkT, то




8.6.Среднее число столкновений и средняя длина

свободного пробега молекул




l> = v  z




z= nV, где V= d²  v 
 z  = nd² v 

при учете движения других молекул

 z  = 2nd² v 