Внутренняя энергия идеального газа

Распределение Больцмана. Распределение Максвелла-Больцмана

 

– барометрическая формула + p = nkT

– распределение Больцмана (при постоянной температуре плотность газа больше там, где меньше потенциальная энергия молекул).

Термодинамическая система и ее параметры. Статистическая температура. Давление.

Термодинамическая система – совокупность макроскопических тел, которые взаимодействуют и обмениваются энергией между собой или внешней средой.

Параметры: T, P, V(удельный) = V/m = 1/

– статистическая температура (E – энергия, S – энтропия)

 

Понятие теплоты, работы. Первое начало термодинамики

Теплота – форма передачи энергии, осуществляемая с помощью хаотического движения молекул.

Работа – преобразование механической энергии во внутреннюю энергию газа

Теплоемкость идеального газа. Уравнение Майера.

Теплоёмкость – кол-во теплоты, необходимое для нагревания 1 кг вещ-ва на 1 К.

Уравнение Майера:

8. Изотермический процесс (уравнение состояния, закон сохранения энергии, работа)

 

9. Изобарический процесс и изохорический процесс (уравнение состояния, закон сохранения энергии, работа)

10. Адиабатический процесс (уравнение состояния, закон сохранения энергии, работа)

 

 

 

Цикл. Цикл Карно. Тепловая машина. Коэффициент полезного действия

Цикл – процесс, при котором система, пройдя через ряд состояний, возвращается в исходное.

Цикл Карно – состоящий из 4 последовательных обратимых процессов:

Изотермическое расширение

Адиабатное расширение

Изотермическое сжатие

Адиабатное сжатие

Нагреватель, холодильник, рабочее тело => тепловая машина

КПД любой тепловой машины не выше КПД машины по циклу Карно:

Энтропия системы и статистический вес макросостояния. Равновесные и неравновесные состояния. Закон возрастания энтропии.

Энтропия – отношение теплоты, полученной в изотермическом процессе к температуре теплоотдающего тела. В обратимых процессах = 0. В необратимых > 0.

Статистический вес W– число способов реализации макросостояния или число микросостояний, осуществляющих его. (k – постоянная Больцмана)

Равновесное состояние системы – в каждой точке одинаковые p и T. При стремлении системы к равновесному состоянию, энтропия стремимся к своему максимуму.

Все реальные процессы необратимы – значит, все процессы ведут к увеличению энтропии.

Электрический заряд. Элементарный заряд. Точечный, объемный и поверхностный заряды. Плотность заряда. Закон сохранения электрического заряда.

Эл заряд – скалярная физическая величина, определяющая электромагнитные свойства тела.

Элементарный заряд – минимальный квант эл заряда.

Точечный заряд – размеры которого малы по сравнению с расстоянием до других взаимодействующих тел

Плотность заряда – заряд, приходящийся на единицу площади/объёма.

 

З с з – алгебраическая сумма зарядов замкнутой системы всегда остаётся неизменной.

Закон Кулона. Напряженность электрического поля. Принцип суперпозиции для напряженности. Силовые линии. Поток вектора напряженности.

Сила между неподвижными зарядами:

Сила на пробный заряд (Q0 – пробный заряд)

Напряжённость в данной точке равна векторной сумме напряжённостей от каждого заряда.

Линии, касательные к которым в каждой точке совпадают с направлением вектора напряжённости; никогда не пересекаются.

Поток [в*м] (число силовых линий через dS)

Электростатическая теорема Гаусса-Остроградского. Напряженность поля заряженных бесконечной плоскости, цилиндра, сферы и шара.

1) Плоскость

2) Цилиндр

3) Сфера (внутри 0)

4) Шар (снаружи как в сфере)

Работа сил электрического поля. Циркуляция вектора напряженности. Условие потенциальности электростатического поля. Электростатический потенциал. Связь между напряженностью и потенциалом. Взаимное расположение эквипотенциальных поверхностей и силовых линий. Потенциальная энергия заряда во внешнем электростатическом поле. Потенциал поля точечного заряда.

, т.к. силы консервативные. Консервативное эс-ст поле – циркуляция в напр-ти вдоль любой замкнутой траектории в котором равна нулю.

Поле потенциально, если работа по перемещению заряда зависит только от начальной и конечной точки, и не зависит от траектории движения.

Потенциал – потенциальная энергия единичного заряда в данной точке.

Линии напряжённости перпендикулярны эквипотенциальным поверхностям.

⇐ Предыдущая12

Поделиться: