Молекулярная физика. Молекулы.

Диффузия – это явление самопроизвольного проникновения частиц одного вещества в промежутки между молекулами другого вещества при их контакте.

Молекулы в газах движутся хаотично.

В жидкостях молекулы колеблются около положения равновесия.

В твердых телах молекулы совершают колебания около положения равновесия и никуда не уходят со своих мест.

ν = N/N_A -количество вещества. [ν] = моль

N_A = 6,02 ∙10 ²³ моль^-1 –число Авогадро, показывает, что 1 моль любого вещества содержит 6,02 ∙10²³ молекул(или атомов)

М = m₀ N или М = m/ν или М = 10^-3М_r -молярная масса. [М] = кг/моль.

m ₀ = m/N = M/N_A = ρ/n – масса одной молекулы, где ρ-плотность вещества, n –концентрация молекул. n = N/V,где V – объем, занимаемый веществом.

При решении задач часто используется система: ν = N/N_A

ν = m/М

Температура тела.

Было установлено, что абсолютный ноль равен – 273,15 ⁰С. Это самая низкая температура, которую может иметь тело.

1 К = 1⁰С, т. е ∆Т = ∆t Т = t + 273,15 – температура в Кельвинах

При тепловом равновесии температура всех тел, входящих в термодинамическую систему одинакова.

Е = - средняя кинетическая энергия поступательного (теплового) движения молекулы тела [Т] = К (Кельвин) k= 1,38 ∙ 10 ^-23Дж/К – постоянная Больцмана

Количество теплоты.

Q_н. = cm(t₂ – t₁) = cm∆t – количество теплоты, необходимое для нагревания тела.

m – масса тела ∆t = t₂ – t₁ - изменение температуры. с – удельная теплоёмкость вещества, из которого состоит тело.

Q_охл. = cm(t₁ – t₂) = cm∆t -количество теплоты, выделяющееся при охлаждении тела.

Q_полч. = Q _отд. – уравнение теплового баланса. количество теплоты, полученное одними телами при теплопередаче равно количеству теплоты, отданному другими телами

Q_сг. = qm - количество теплоты, выделяющееся при сгорании топлива.

q – удельная теплота сгорания топлива. m – масса сгоревшего топлива. [q]_си = Дж/кг

Q_пл. = Q_кр. = λm

Q_пл. – количество теплоты необходимое для плавления тела, нагретого до температуры плавления. Где m – масса тела, λ – удельная теплота плавления тела

Q_кр. - количество теплоты, выделяющееся при кристаллизации тела.

Q_п = Q_к = Lm Q_п -количество теплоты, необходимое для парообразования.

L_– удельная теплота парообразования. Q_к - количество теплоты, выделяющееся при

конденсации.

Влажность воздуха.

ρ_t = m/V - абсолютная влажность воздуха, при данной температуре t. где: m – масса водяного пара, V – объём воздуха, в которой находится данная масса пара.

φ = ρ_t/ρ_{н.t .} - относительную влажность, где: ρ_t – абсолютная влажность или плотность водяного пара, содержащегося в воздухе, при данной температуре t. ρ_н.t. – плотность насыщенного водяного пара, содержащегося в воздухе, при той же температуре t.

Обычно φ измеряют в %. Значения величин для насыщенного пара берут из таблиц.

φ = р_t/р_н.t. - относительную влажность, где: р_t – парциальное давление водяного пара, содержащегося в воздухе, при данной температуре t.

р_н.t. – давление насыщенного водяного пара, содержащегося в воздухе, при той же температуре t.

φ = ρ_t.р./ρ_н.t. - относительную влажность, где: ρ_t.р. – плотность насыщенного водяного пара, содержащегося в воздухе, при точке росы. (ρ_t.р.= ρ_t) ρ_н.t. – плотность насыщенного водяного пара, содержащегося в воздухе, при заданной температуре t.

Свойства газов.

p = 1/3 m₀nv² = (2/3) nЕ = nkT – давление идеального газа- основное уравнение МКТ газов. m₀ –масса молекулы газа, n – концентрация молекул газа в сосуде, v² – средний квадрат скорости молекулы.

pV = m/M ∙ RT - уравнение Менделеева- Клапейрона)

При p =const, то p∆V = m/M ∙ R∆T При V = const, то ∆ pV = m/M ∙ R∆T

p₁ V₁/ T₁ = p₂ V₂/ T₂ - уравнение Клапейрона

р = р₁ + р₂ +р₃ +……. давление смеси газов равно сумме давлений отдельных газов – закон Дальтона.

Изотермический процесс – процесс, происходящий с неизменной массой данного газа при постоянной температуре.

Изотерма – линия на графике, соединяющая точки с одинаковой температурой.

Изобарный процесс - процесс, происходящий с неизменной массой данного газа при постоянном давлении.

Изобара – линия на графике, соединяющая точки с одинаковым давлением.

Изохорный процесс - процесс, происходящий с неизменной массой данного газа при постоянном объёме.

Изохора – линия на графике, соединяющая точки с одинаковым объёмом.

Термодинамика газов.

U = 3/2 ∙ m/M ∙ RT = 3/2 ∙ pV -внутренняя энергия идеального газа.

∆U =3/2 ∙ m/M ∙ R∆T – изменение внутренней энергии.

A = p∆V – работа совершенная газом при изобарном расширении.

Работу также можно найти графически. A = S_{фиг .} Под графиком процесса изображенного на диаграмме pV.

Q = ∆U + A - количество теплоты, полученное газом идет на увеличение внутренней энергии газа и на совершение газом работы над внешними телами.

Q>0, если газ получает теплоту Q<0, если газ отдает теплоту

∆U >0, если внутренняя энергия растет ∆U <0, если внутренняя энергия уменьшается.

А >0, если газ расширяется. А < 0, если газ сжимается.

Адиабатный процесс – газовый процесс, происходящий без теплообмена с окружающей средой, т. е. Q = 0.

Тепловая машина.

η = A/ Q_сг = A/ Q₁ = (Q₁ – Q₂)/Q₁ = 1 – Q₂/Q₁ – КПД теплового двигателя., где А – работа, совершенная за один цикл, Q₁ – количество теплоты, полученное от нагревателя за один цикл, Q₂ – количество теплоты, отданное холодильнику за один цикл.

η_{идеальной} = (Т₁ – Т₂)/Т₁ = 1 - Т₂/ Т₁ – КПД идеальной тепловой машины.

Т₁ - температура нагревателя Температура холодильника Т₂.

Электростатика.

Закон Кулона.

Тело имеет отрицательный заряд (заряжено отрицательно), если в нем избыток электронов, т. е. число электронов больше числа протонов.

Тело имеет положительный заряд (заряжено положительно), если в нем недостаток электронов, т. е. число электронов меньше числа протонов.

Заряд любого тела кратен элементарному заряду: q = Ne. N число элементарных зарядов.

q_пр = |q_эл.| = е = 1,6∙10^-19 Кл – элементарный электрический заряд.

Σq_до = Σq_после -закон сохранения электрического заряда.

F = к |q₁| |q₂| /εr² – закон Кулона. r - расстояние между центрами зарядов.

к = 1/4πε₀ = 9∙10⁹ Н∙м²/Кл² – коэффициент пропорциональности. ε₀ = 8, 85 ∙10^-12 Кл²/Н∙м² – электрическая постоянная.ε – диэлектрическая проницаемость среды - табличная величина.

Напряженность электрического поля (Е) - основная силовая характеристика

электрического поля.

E = F_k/|q|- напряженность электрического поля в данной точке.

F_k - силы Кулона, действующей на положительный точечный заряд q, помещенный в данную

точку поля к величине заряда

E = k | q|/ ε r² – напряжённость поля, созданного точечным зарядом

r – расстояние от заряда, создающего поле, до точки, где находят напряженность.

Е = Е₁ + Е₂ + Е₃+ … – принцип суперпозиции Е – вектор результирующей напряженности.

Е₁ – вектор напряженности электрического поля, созданного первым зарядом в точке А.

Разность потенциалов.

φ = W_р/q – потенциал электрического поля в данной точке. [φ] = Дж/Кл = В (Вольт).

φ = φ₁ ± φ₂± φ₃ +…. – принцип суперпозиции потенциалов.

φ = kq/ εr - потенциал электрического поля, созданного точечным зарядом q, в данной точке поля. Где, r- расстояние от заряда q создающего поле, до той точки, где находят потенциал.

φ₁ – φ₂ = A/q = U -разность потенциалов между точками 1 и 2(или электрическое напряжение).

Напряженность и разность потенциалов для однородного электростатического поля

U = E∆d – связь напряжения и напряжённости. где ∆d – расстояние между точками.

W_p12 = kq₁q₂/εr -потенциальная энергия двух точечных зарядов.

r – расстояние между зарядами.

Живите по правилу: МАЛО ЛИ ЧТО НА СВЕТЕ СУЩЕСТВУЕТ? Я неслучайно подчеркиваю, что место в голове ограничено, а информации вокруг много, и что ваше право...

Что способствует осуществлению желаний? Стопроцентная, непоколебимая уверенность в своем...

ЧТО ПРОИСХОДИТ, КОГДА МЫ ССОРИМСЯ Не понимая различий, существующих между мужчинами и женщинами, очень легко довести дело до ссоры...

Что вызывает тренды на фондовых и товарных рынках Объяснение теории грузового поезда Первые 17 лет моих рыночных исследований сводились к попыткам вычис­лить, когда этот...

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском гугл на сайте: