|
|
Физика справочник формул. Справочник формул размеры молекул V Sd толщина слоя, где d диаметр молекулы Vкапли 1 мм3 (молекула)
                                   Физика
Справочник формул
РАЗМЕРЫ МОЛЕКУЛ
V = Sd – толщина слоя, где
d – диаметр молекулы
Vкапли = 1 мм3
 (молекула)
10-8 см (атома)
ЧИСЛО МОЛЕКУЛ
МАССА МОЛЕКУЛЫ ВОДЫ
 ,
где N – число молекул.
 - относительная молекулярная масса
Количество вещества и постоянная Авогадро
Один моль – это кол-во в-ва, в котором содержится столько же молекул или атомов, сколько атомов содержится в углероде массой 0,012 кг.
 - кол-во в-ва
МОЛЯРНАЯ МАССА
Молярной массой М в-ва называют в-во, взятое в кол-ве одного моля.
  молярная масса
 .  - кол-во в-ва.
  - число молекул
МАССА В-ВА, СОДЕРЖАЩЕГОСЯ В ЛЮБОМ КОЛ-ВЕ В-ВА
  
БРОУНОВСКОЕ ДВИЖЕНИЕ
Броуновское движение – это тепловое движение взвешенных в жидкости (или газе) частиц.
Причина Броуновского движения закл-ся в том, что удары молекул жидкости о частицу не компенсируют друг друга, хаотичное, беспорядочное движение самой жидкости.
ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ МОЛЕКУЛ
На расстояниях, превышающих 2-3 диаметра молекул, действуют силы притяжения. По мере уменьшения расстояния между молекулами сила притяжения сначала увеличивается, а затем начинает убывать и убывает до нуля, когда расстояние между двумя молекулами становится равным сумме радиусов молекул.
ИДЕАЛЬНЫЙ ГАЗ
Ид. газ – это газ, взаимодействие между молекулами которого пренебрежимо мало. В нем:
Отсутствуют силы межмолекулярного взаимодействия;
Взаимодействие молекул происходит только при их соударении и является упругим;
Молекулы идеального газа не имеют объема, представляют собой материальные точки.
Давление (ид. газа) создается ударами молекул о стенки сосуда  n,
где n – концентрация молекул.
 
СРЕДНЕЕ ЗНАЧЕНИЕ КВАДРАТА СКОРОСТИ МОЛЕКУЛ
 средн.значен. кв. скорости
где N – число молекул в газе.
 квадрат модуля любого вектора
 среднее значение 
 сред. значен. квадр. проекций скорости
 средн. квадрат проекции скорости
ОСНОВНОЕ УРАВНЕНИЕ МОЛЕКУЛЯРНО-КИНЕТИЧЕСКОЙ ТЕОРИИ ГАЗА
 ;  ;
 - основн. уравнен. МКТ газов.
 ;  .
Давление идеального газа пропорционально произведению концентрации молекул на среднюю кинетическую энергию поступательного движения молекул.
ОПРЕДЕЛЕНИЕ ТЕМПЕРАТУРЫ
АБСОЛЮТНАЯ ТЕМПЕРАТУРА
T , где Т – абсолютная температура
= kТ ,где k- коэф. пропорциональности
Предельн. тем-ру, при котор. давление идеал. газа обращается в нуль при пост. объеме или объем ид. газа стремится к нулю при неизменном давлении, называют абсолютным нулем температуры
ПОСТОЯННАЯ БОЛЬЦМАНА
  постоянная Больцмана
Постоянная Больцмана связывает температуру в энергетических единицах с температурой Т в кельвинах.
T = t+273
ТЕМПЕРАТУРА
МЕРА СРЕДНЕЙ КИНЕТИЧЕСКОЙ ЭНЕРГИИ МОЛЕКУЛ.
Абсолютная температура есть мера средней кинетической энергии движения молекул.
 и  ; 
p = nkT, где n – концентрация молекул [
В равных объемах газов при одинаковых температурах и давлениях содержится одинаковое число молекул.
СРЕДНЯЯ СКОРОСТЬ ТЕПЛОВОГО ДВИЖЕНИЯ МОЛЕКУЛ
 ;  , где  - масса молекул тела
 - средняя квадратичная скорость
УРАВНЕНИЯ СОСТОЯНИЯ ИДЕАЛ. ГАЗА
Идеальный газ – это газ, взаимодействие между молекулами которого пренебрежимо мало.
 , где
NA – постоянная Авогадро
m – масса газа
М – его молярная масса
Произведение постоянной Больцмана k и постоянной Авогадро NA называют универсальной (молярной) газовой постоянной и обозначают буквой R.
R = 
 - уравнение Менделеева-Клапейрона
 и 
начальное состояние газа конечное состояние
 - уравнение Клапейрона.
ГАЗОВЫЕ ЗАКОНЫ
1. Изотермический процесс («изос» - от греч. равный)
Закон Бойля-Мариотта
Процесс изменения состояния термодинамической системы макроскопических тел при постоянной температуре называют изотермическим.
PV = const при T = const
 
I
II
Графиком является изотерма (гипербола)
Т1>T2, т.к. R1>R2
R1V1 = R2V2
2. Изобарный процесс («барос» - вес, тяжесть)
закон Гей- Люссака
Процесс изменения состояния термодинамической системы при постоянном давлении называется изобарным
 при P=const
V = T const; V
T;  .
V P1
V1 P2
V2
O T
Графиком является изобара (прямая)
V1>V2 , P1
В области низких температур все изобары идеального газа сходятся в точке Т=0. Но это не означает, что объем реального газа действительно обращается в нуль. Все газы при сильном охлаждении превращаются в жидкости, а к жидкостям уравнение состояния (PV= ) не применимо.
3. Изохорный процесс («хорема» - вместимость) -
(закон Шарля)
Процесс изменения термодинамической системы при постоянном объеме называют изохорным.
 при V=const; P
T
P V1
P1 V2
P2
O T
Графиком является изохора (прямая)
P2V1
В соответствии с уравнением p=const . T
все изохоры начинаются в точке Т=0. Значит, давление идеального газа при абсолютном нуле равно нулю.
НАСЫЩЕННЫЙ ПАР
Пар, находящийся в динамическом равновесии со своей жидкостью, называется насыщенным паром.
Давление пара Р0, при котором жидкость находится в равновесии со своим паром, называют давлением насыщенного пара.
ЗАВИСИМОСТЬ ДАВЛЕНИЯ НАСЫЩЕННОГО ПАРА ОТ ТЕМПЕРАТУРЫ
Р С
В
А
О Т
С ростом t давление растет.
Давление насыщенного пара не зависит от объема, то, следовательно, оно зависит только от температуры.
АВ – рост давления, увеличение температуры.
Ро=nkT; P
n, Po
T.
BC - жидкость испарилась и превратилась в пар.
Давление насыщенного пара растет не только вследствие повышения температуры жидкости, но и вследствие увеличения концентрации молекул (плотности) пара.
ВЛАЖНОСТЬ ВОЗДУХА
 - влажность воздуха
где р - порциальное давление водяного пара,
ро – давление насыщенного пара при той же температуре.
 - абсолютное удлинение
Ɛ =  - относительное удлинение,
где lo – начальная длина
l - конечная длина стержня
МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ТВЕРДЫХ ТЕЛ
Ϭ (сигма) – механическое напряжение.
F=kx,
где k – коэф. жесткости
x = Δ l – абсолютное удлинение
Ϭ =  - механическое напряжение
Ϭ =E/ Ɛ/ - закон Гука,
где Е – коэф. упругости или модуль Юнга
Ɛ – относительное удлинение.
 Ɛ ; 
E = 
ВНУТРЕННЯЯ ЭНЕРГИЯ
U - внутренняя энергия [Дж]
U =  ;  ;  ;  ;
 - значен. внутр. энергии ид. газа
Т
U; U =  .
ИЗМЕНЕНИЕ ВНУТРЕННЕЙ ЭНЕРГИИ
 ; U
m; U
 ; 
 .
РАБОТА В ТЕРМОДИНАМИКЕ
 
При расширении газа работаA'>0, а при сжатии А'<0.
Работа внешней силы при расширении газа<0, т.е. А>0,а при сжатии А>0.
 
p
p
V2-V1
V1 V2 V
КОЛИЧЕСТВО ТЕПЛОТЫ
1.Нагревание и охлаждение
 
Q- количество теплоты [Дж]
c- удельная теплоемкость вещества 
m-масса тела [кг]
 -средняя температура
При нагреванииQ>0
При охлажденииQ<0
2.Плавление и кристаллизация
  ,
где λ – уд. теплота плавления [ ]
Кол-во теплоты, необходимое для превращения 1 кг кристаллического в-ва при температуре плавления в жидкость той же to, называют удельной теплотой плавления.
3. Парообразование и конденсация
Q = rm; Q = rm
r, L – уд. парообразование [Дж/кг]
Количество теплоты, необходимое для превращения при постоянной температуре 1 кг жидкости в пар называют удельной теплотой преобразования.
При парообразовании Q>0
При конденсации Q<0
ПЕРВЫЙ ЗАКОН ТЕРМОДИНАМИКИ
Закон превращения и сохранения энергии, распространенный на тепловые явления, носит название первого закона термодинамики.
U = A+Q – первый закон термодинамики
A = A ; Q = ΔU = A
1. Изохорный процесс
; V=const, ΔV=0.
A=PΔV=0; ΔU=Q; ΔT>0; ΔU>0 увеличивается
2. Изотермический процесс
T = const ΔT = 0
ΔU=0; Q= - A ; Q = A
3. Изобарный процесс
P = const; ΔU = Q+A; Q = ΔU = A'
4. Адиабатный процесс
Процесс, протекающий в системе (теплоизолированной), которая не обменивается теплом с окружающими телами.
Q = 0 ; ΔU = A.
Q1 + Q2 + Q3 + … = 0 – уравнение теплового баланса
где Q1, Q2, Q3, … - кол-ва теплоты, полученные или отданные телами.
ВТОРОЙ ЗАКОН ТЕРМОДИНАМИКИ
Второй закон термодинамики указывает направление возможных энергетических превращений и тем самым выражает необратимость процессов в природе.
Принципы действия тепловых двигателей
Температуру Т1 называют температурой нагревателя.
Температуру Т2 называют температурой холодильника
A' =|Q1|-|Q2|, где
Q1 – кол-во тепла, полученное от нагревателя, а
Q2 – кол-во теплоты отданное холодильнику.
Коэф. полезного действия теплового двигателя называют отношение работы А', совершаемой двигателем, к количеству теплоты, полученному от нагревателя:
 .
Так как у всех двигателей некоторое количество теплоты передается холодильнику, то < 1.
Максимальное значение КПД тепловых двигателей.
Реальная тепловая машина, работающая с нагревателем, имеющим температуру Т1, и холодильником с температурой Т2, не может иметь КПД, превышающий КПД идеальной тепловой машины.
Закон сохранения электрического заряда.
При электризации тел выполняется закон сохранения электрического заряда. Этот закон справедлив для замкнутой системы. В замкнутой системе алгебраическая сумма зарядов всех частиц остается неизменной. Если заряды частиц обозначить через q1, q2 и т.д., то
q1 + q2 + q3 + … + qn = const.
Основной закон электростатики – закон КУЛОНА
Если расстояние между телами во много раз больше их размеров, то ни форма, ни размеры заряженных тел существенно не влияют на взаимодействия между ними. В таком случае эти тела можно рассматривать как точечные.
Сила взаимодействия заряженных тел зависит от свойств среды между заряженными телами.
Сила взаимодействия двух точечных неподвижных заряженных тел в вакууме прямо пропорциональна произведению модулей заряда и обратно пропорциональна квадрату расстояния между ними. Эту силу называют кулоновской.
|
|
|
Скачать 2.6 Mb.