МОЛЕКУЛЯРНАЯ  ФИЗИКА Термодинамика Электромагнитная индукция Радиоактивность. Элементы физики ядра Молекулярная физика и термодинамика Постоянный ток

Физика задачи. Примеры контрольной по разделам Механика, Молекулярная физика, Электростатика, Оптика

Физические основы термодинамики

Основные законы и формулы

1. Первое начало термодинамики:

а) в общем случае

,

т.е. теплота Q, сообщенная газу, идет на изменение  его внутренней энергии и на работу А, совершаемую газом против внешних сил;

б) при изохорическом процессе ()

,

следовательно,

,

т.е. теплота, сообщенная газу, полностью идет на изменение его внутренней энергии.

С другой стороны

;

в) при изобарическом процессе ()

,

поэтому

или

;

г) при изотермическом процессе ()

 ,

следовательно,

,

т.е. теплота, сообщенная газу, полностью идет на совершение газом работы против внешних сил;

д) при адиабатическом процессе (Q=0)

,

т.е. работа совершается газом за счет изменения его внутренней энергии

,

или

.

2. Уравнения Пуассона. При адиабатическом процессе давление газа и его объем связаны соотношением .

Начальное и конечное значения давления, объема и температуры связаны соотношениями:

,

,

.

3. Термический к.п.д.  характеризует степень использования теплоты при превращении ее в работу или, другими словами, совершенство цикла, по которому работает тепловой двигатель:

,

где Q1 – теплота, полученная рабочим веществом (газом) от нагревателя, Q2 – теплота, переданная рабочим веществом (газом) холодильнику.

4. Термический к.п.д. обратимого цикла Карно:

,

где Т1 – абсолютная температура нагревателя, Т2 – абсолютная температура холодильника.

Свойства жидкостей

Основные законы и формулы

1. Коэффициент поверхностного натяжения:

 , (1)

где F – сила поверхностного натяжения, действующая на контур l, ограничивающий поверхность жидкости, или

 , (2)

где  – изменение свободной энергии поверхностного слоя жидкости, связанное с изменением   поверхности этого слоя.

Формула (1) показывает, что коэффициент поверхностного натяжения есть величина, численно равная силе, действующей на единицу длины границы раздела поверхности жидкости.

Из формулы (2) следует, что коэффициент поверхностного натяжения есть величина, численно равная изменению свободной энергии слоя жидкости при изменении площади ее на единицу.

2. Формула Лапласа, выражающая давление р, создаваемое изогнутой поверхностью жидкости:

а) в общем случае

,

где R1 и R2 – радиусы кривизны двух взаимно перпендикулярных сечений поверхности жидкости;

б) в случае сферической поверхности

.

3. Высота подъема жидкости в капиллярной трубке

,

где θ – краевой угол; при полном смачивании стенки трубки жидкостью θ=0, при полном несмачивании стенки трубки жидкостью θ=, R – радиус канала трубки, – плотность жидкости, g – ускорение свободного падения.

4. Высота подъема жидкости между двумя близкими и параллельными друг другу плоскостями:

,

где d – расстояние между плоскостями.

Внешний фотоэффект заключается в испускании электронов веществом под действием падающего на него света. Фотоэффект практически безинер-ционен. Экспериментально установлены следующие законы фотоэффекта: максимальная начальная скорость фотоэлектронов определяется частотой света и не зависит от его интенсивности
Физика примеры решения задач Электромагнетизм Закон Ампера