Билет № 21

Термодинамический подход к изучению физических явлений. Внут­ренняя энергия и способы ее изменения. Первый закон термодинамики. Применение первого закона термодинамики к изотермическому, изохорному, изобарному и адиабатному процессам.

Модели строения атомного ядра; ядерные силы; нуклонная модель ядра; энергия связи ядра; ядерные спектры; ядерные реакции.

Внутренняя энергия тела — одна из основных величин, используемых в термодинамике.

Внутренняя энергия тела — сумма кинетической энергии хаотическо­го (теплового) движения частиц (атомов или молекул) тела и потенци­альной энергии их взаимодействия.

Внутренняя энергия данной массы идеального газа зависит лишь от одно­го макроскопического параметра — термодинамической температуры.

Теплообмен — процесс передачи энергии от одного тела к другому без со­вершения работы. За счет изменения внутренней энергии тела работа при теплообмене не совершается

При расширении ( V >0) газ совершает положительную работу, от­давая энергию окружающим телам.

При сжатии ( V < 0 ) работа, совершаемая газом, отрицательна. Внут­ренняя энергия газа при сжатии увеличивается.

При изохорном процессе (V=0) работа газом не совершается: А =0.

Первый закон термодинамики для адиабатного процесса имеет вид:

Первый закон термодинамики (закон сохранения энергии для те­пловых процессов): изменение внутренней энергии системы при ее переходе из одного состояния в другое равно сумме количества теп­лоты, подведенного к системе извне, и работы внешних сил, дейст­вующих на нее.

При изотермическом процессе температура постоянна ( = 0), поэто­му внутренняя энергия не изменяется ( U = 0). При изотермическом про­цессе количество теплоты, переданное газу от нагревателя, полностью рас­ходуется на совершение работы Q = А. При изотермическом расширении газа, находящеюся в цилиндре под поршнем, молекулы газа, сталкиваясь с поршнем, уменьшают свою скорость и соответственно среднюю энергию, поэтому для поддержания постоянной температуры газа к нему подводи геля дополнительное количество теплоты.

При изотермическом сжатии газа (А < 0) для сохранения постоянной температуры от газа отводится определенное количество теплоты (Q < 0).

При изохорном процессе объем газа остается постоянным ( V = 0), поэтому газ не совершает работу (А = 0). Изменение внутренней энергии газа происходит благодаря теплообмену с окружающими телами:

При изобарном расширении газа подведенное к нему количество теп­лоты расходуется на увеличение его внутренней энергии ( U > 0) и на со­вершение работы газом (А > 0): Q =U + A.Для изобарного расширения газа от объема V_x до объема V₂, при котором увеличивается его температура, необходимо большее количество теплоты, чем при изотермическом процессе, где температура газа не изменяется.

Адиабатный процесс — термодинамический процесс в теплоизолиро­ванной системе. При адиабатном расширении газа работа увеличивается (А > 0), следо­вательно,

Это означает, что температура газа уменьшается (T < 0) по сравнению с первоначальной. Понижение температуры газа при адиабат­ном расширении приводит к тому, что его давление уменьшается более резко, чем при изотермическом процессе.

Протоно- нейтронная модель ядра состоит из протонов и нейтронов.: A= Z+N

А- атомная масса Z- количество протонов N- количество нейтронов.

Между ядерными частицами – протонами и нейтронами ( часто их называют нуклонами )существует ядерные силы.

Под энергией связи ядра понимают ту энергию, которая необходима для полного расщепления ядра на отдельные нуклоны.

Энергия связи равна той энергии, которая выделяется при образовании ядра из отдельных частиц:

Дефект масс: