ВОПРОСЫ по физике. Вопросы по физике

Название	Вопросы по физике
Дата	12.01.2019
Размер	211.51 Kb.
Формат файла
Имя файла	ВОПРОСЫ по физике.docx
Тип	Документы #63390
страница	3 из 3

1 2 3

Релятивистское выражение для импульса

Найдем такое выражение для импульса, чтобы закон сохранения импульса был инвариантен к преобразованиям Лоренца при любых скоростях (как мы уже говорили, уравнения Ньютона не инвариантны к преобразованиям Лоренца и закон сохранения импульса в k выполняется, а в k' – нет).

Ньютоновское выражение для импульса

или

. Вот это выражение надо сделать инвариантным. Это возможно, если в него будут входить инвариантные величины. В выражении

43) Закон всемирного тяготения открыл И. Ньютоном:

Два тела притягиваются друг к другу с силой, прямо пропорциональной произведению их масс и обратно пропорциональной квадрату расстояния между ними: F = G*(m1*m2\R*R) Первая космическая скорость — это минимальная скорость, при которой тело, движущееся горизонтально над поверхностью планеты, не упадёт на неё, а будет двигаться по круговой орбите.

$\large \upsilon _1=\sqrt{\frac{gm_3}{r+h}}$

44) Гравитацио́нный потенциа́л — скалярная функция координат и времени, достаточная для полного описания гравитационного поля в классической механике. Имеет размерность квадрата скорости, обычно обозначается буквой {\displaystyle \varphi }. Гравитационный потенциал в точке пространства, задаваемой радиус-вектором {\displaystyle {\vec {r}}}, равен отношению потенциальной энергии {\displaystyle U({\vec {r}})} небольшого тела, помещённого в эту точку, к массе тела {\displaystyle m}. Как и потенциальная энергия, гравитационный потенциал всегда определяется с точностью до постоянного слагаемого, обычно подбираемого таким образом, чтобы потенциал на бесконечности оказался нулевым.

Втора́я косми́ческая ско́рость (параболи́ческая ско́рость, ско́рость освобожде́ния, ско́рость убега́ния) — наименьшая скорость, которую необходимо придать объекту (например, космическому аппарату), масса которого пренебрежимо мала по сравнению с массой небесного тела (например, планеты), для преодоления гравитационного притяжения этого небесного тела и покидания замкнутой орбиты вокруг него. Предполагается, что после приобретения телом этой скорости оно более не получает негравитационного ускорения (двигатель выключен, атмосфера отсутствует) $\large \upsilon _2=\sqrt{2 \frac{gm_3}{r+h}}$

45)3 к.с примерно 16,6 километра в секунду Тре́тья косми́ческая ско́рость — минимальная скорость, которую необходимо придать находящемуся вблизи поверхности Земли телу, чтобы оно могло преодолеть гравитационное притяжение Земли и Солнца и покинуть пределы Солнечной системы

46) Статисти́ческая фи́зика — это раздел теоретической физики, посвященный изучению систем с произвольным (часто — бесконечным или несчетным^[^{источник не указан 2415 дней}^]) числом степеней свободы. Изучаемые системы могут быть как классическими, так и квантовыми.

47) Молекулярно-кинетическая теория (МКТ) — это раздел молекулярной физики, где объясняется строение и свойства тел за счет движения и взаимодействия частиц, из которых состоят эти тела.

Три положения молекулярно-кинетической теории:

все тела состоят из частиц, таких как атомы, молекулы, ионы;
частицы из которых состоят тела, имеют хаотическое (беспорядочное) движение;
взаимодействие тел друг с другом происходит силами притяжения и отталкивания.

48)

Уравне́ние состоя́ния идеа́льного га́за (иногда уравнение Менделеева — Клапейрона или уравнение Клапейрона^[1]) — формула, устанавливающая зависимость между давлением, молярным объёмом и абсолютной температурой идеального газа. Уравнение имеет вид:

Из уравнения Клапейрона-Менделеева следует три закона:

1. Закон Шарля:

2. Закон Гей-Люссака:

3. Закон Болйя-Мариотта:

c = Q / (mΔT).

50) Если в результате теплообмена телу передается некоторое количество теплоты, то внутренняя энергия тела и его температура изменяются. Количество теплоты Q, необходимое для нагревания 1 кг вещества на 1 К называют удельной теплоемкостью веществаc.

51)Первое начало термодинамики - один из трех основных законов термодинамики, представляющий собой закон сохранения энергии для систем, в которых существенное значение имеют тепловые процессы.Согласно первому началу термодинамики, термодинамическая система (например, пар в тепловой машине) может совершать работу только за счёт своей внутренней энергии или каких-либо внешних источников энергии.Первое начало термодинамики объясняет невозможность существования вечного двигателя 1-го рода, который совершал бы работу, не черпая энергию из какого-либо источника.

Сущность первого начала термодинамики заключается в следующем:

При сообщении термодинамической системе некоторого количества теплоты Q в общем случае происходит изменение внутренней энергиисистемы DU и система совершает работу А: Q = DU + A (4)

52) Из уравнения Клапейрона-Менделеева следует три закона:

1. Закон Шарля:

2. Закон Гей-Люссака:

3. Закон Болйя-Мариотта:

53) Распределение Ма́ксвелла — распределение вероятности, встречающееся в физике и химии. Оно лежит в основании кинетической теории газов, которая объясняет многие фундаментальные свойства газов, включая давление и диффузию. Распределение Максвелла также применимо для электронных процессов переноса и других явлений. Распределение Максвелла применимо к множеству свойств индивидуальных молекул в газе. О нём обычно думают как о распределении энергий молекул в газе, но оно может также применяться к распределению скоростей, импульсов, и модуля импульсов молекул. Также оно может быть выражено как дискретное распределение по множеству дискретных уровней энергии, или как непрерывное распределение по некоторому континууму энергии

54) Распределение Больцмана — распределениевероятностей различных энергетических состояний идеальной термодинамической системы (идеальный газ атомов или молекул) в условиях термодинамического равновесия; открыто л. Больцманом в 1868—1871

Барометрическая формула — определяет зависимость давления или плотности газа от высоты в поле тяжести

$\large p=p_0\cdot \exp [\frac{mgh}{rt}]$

56) Газообмен осуществляется путем простой диффузии по за кону Фика:

диффузия газа прямо пропорциональна градиенту его парциального давления и площади барьера, обратно пропорциональна толщине барьера:v = КS (Р₁- Р₂) / L,

где v — скорость диффузии; К— коэффициент диффузии; S — площадь барьера; Р — парциальное давление О₂ (Р₁ - в авельолах, Р₂ - в легочных капиллярах) или СО₂; L — толщина барьера.

57) Любое макроскопическое тело состоит из огромного числа молекул (один моль вещества содержит 610²³частиц). Состояние такой системы может быть описано с помощью макроскопических параметров, таких как объем, давление, температура, внутренняя энергия и других величин, характеризующих тело в целом. Охарактеризованное таким способом состояние называетсямакросостоянием.Состояние тела, охарактеризованное так, что заданы состояния каждой его молекулы, называется микросостоянием. Каждое микросостояние это способ реализации макросостояния.Всякому макросостоянию системы соответствуют различные микросостояния, причем количество их очень велико. Число микросостояний, которыми может быть реализовано данное макросостояние, называется термодинамической вероятностью макросостоянияилистатистическим весом, обозначается.

58) Второе начало термодинамики является законом, в соответствии с которым макроскопические процессы, протекающие с конечной скоростью, необратимы T1-T2\T1

59) Теорема Нернста утверждает, что всякий термодинамический процесс, протекающий при фиксированной температуре {\displaystyle T} в сколь угодно близкой к нулю, {\displaystyle T
Существует несколько формулировок теоремы, которые эквивалентны между собой:Энтропия {\displaystyle S}любой системы при абсолютном нуле температуры, {\displaystyle T=0} является универсальной постоянной {\displaystyle S_{0}}, не зависящей ни от каких переменных параметров (давления, объема и т. п.).При приближении к абсолютному нулю, {\displaystyle T\to 0}, энтропия {\displaystyle S} стремится к определенному конечному пределу {\displaystyle S_{0}}, не зависящему от конечного состояния системы.При приближении к абсолютному нулю, {\displaystyle T\to 0}, приращение энтропии {\displaystyle \Delta S}не зависит от конкретных значений термодинамических параметров состояния системы и стремится к вполне определенному конечному пределу.Все процессы при абсолютном нуле, {\displaystyle T=0}, при которых система переходит из одного равновесного состояния в другое, происходят без изменения энтропии.

60) Тепловая машина (тепловой двигатель) - устройство для преобразования внутренней энергии в механическую. Любая тепловая машина имеет нагреватель, рабочее тело (газ или пар), которое в результате нагрева выполняет работу (приводит во вращение вал турбины, двигает поршень и так далее) и холодильник. Цикл Карно---(круговой процесс) - совокупность изменений состояния газа, в результате которых он возвращается в исходное состояние (может выполнять работу). В 1824 году французский физик Сади Карно показал, что выгодным является цикл тепловой машины (цикл Карно), который состоит из двух процессов - изотермического и адиабатного.

61) ВАН-ДЕР-ВААЛЬСА УРАВНЕНИЕ – модельное уравнение состояния реального газа, учитывающее, в отличие от уравнения состояния идеального газа, взаимодействие молекул между собой, а именно: мощное отталкивание на малых расстояниях R между центрами масс молекул (

) и их притяжение на больших (p+a/V2)(V−b)=RT.

{\displaystyle p=p_{0}\exp \left[-Mg{\frac {h-h_{0}}{RT}}\right],}62) зотерма реального газа представляет собой зависимость молярного объема газа от давления при постоянной температуре.При высоких температурах изотерма реального газа отличается от изотермы идеального газа только некоторым искажением формы.При некоторой температуре

- критической температуре – на изотерме появляется точка перегиба К – критическая точка. Соответствующие, этой точке объем

и давление

называются критическими. Изотерма при

называется критической изотермой.

63) И что будет происходить с насыщенным паром, если уменьшить занимаемый им объем? Например, если сжимать пар, находящийся в равновесии с жидкостью в цилиндре под поршнем, поддерживая температуру содержимого цилиндра постоянной.При сжатии пара равновесие начнет нарушаться. Плотность пара в первый момент немного увеличится, и из газа в жидкость начнет переходить большее число молекул, чем из жидкости в газ. Ведь число молекул, покидающих жидкость в единицу времени, зависит только от температуры, и сжатие пара это число не меняет. Процесс продолжается до тех пор, пока вновь не установится динамическое равновесие и плотность пара, а значит, и концентрация его молекул не примут прежнее значение. Следовательно, концентрация молекул насыщенного пара при постоянной температуре не зависит от его объема.

Так как давление пропорционально концентрации молекул (p = nkT), то из этого определения следует, что давление насыщенного пара не зависит oт занимаемого им объема.

Давление пара

, при котором жидкость находится в равновесии со своим паром, называют давлением насыщенного пара.

64) Испарение жидкости, плавление твердого тела являются процессами, которые называются фазовыми превращениями (переходами).Фазовые превращения это переход вещества из одной фазы в другую, связанный с качественными изменениями свойств вещества, при изменении внешних условий. Характерной особенностью этих процессов является их скачкообразность.Состояние вещества, между которыми происходит фазовый переход, называются фазами. В этом смысле различными фазами являются агрегатные состояния вещества: газообразное, жидкое и твердое (кристаллическое). Однако понятие фаз является более широким, чем понятие об агрегатных состояниях, так как в пределах одного и того же состояния вещества могут существовать различные фазы.В термодинамике фаза это равновесное состояние вещества, отличающееся по физическим свойствам от других возможных равновесных состояний того же вещества.

65) Капиллярным явлением называется подъем или опускание жидкостей по узким трубкам. Такие процессы наблюдаются в естественных каналах человека, растений и других тел, а также в специальных узких сосудах из стекла. На картинке видно, что в сообщающихся трубках разной толщины установился разный уровень воды. Отмечено, что чем тоньше сосуд, тем выше уровень воды. Эти явления лежат в основе впитывающих свойств полотенца, питания растений, движения чернил по стержню и многих других процессов.

1 2 3