Специальная теория относительности
Постулаты Эйнштейна.
1. Принцип относительности: все законы инвариантны по отношению к переходу от одной инерциальной системы к другой.
2.Принцип инвариантности скорости света: скорость света в вакууме не зависит от скорости движения источников света и наблюдателя и одинакова во всех инерциальных системах отсчета.
Релятивистское замедление хода часов:
- ; длительность события в системе отсчета, относительно которой точка, где происходит событие движется со скоростьюv; длительность события в системе отсчета, относительно которой точка, где происходит событие, неподвижна.
Релятивистское сокращение длины стержня:
- длина стержня в системе отсчета, относительно которой он находится в покое; длина стержня в системе отсчета, относительно которой он движется со скоростьюv.
Релятивистский закон сложения скоростей:
Релятивистский импульс:
Полная энергия свободной частицы:
Энергия покоя:
Связь между полной энергией и импульсом релятивистской частицы:
Кинетическая энергия релятивистской частицы:
Молекулярная физика и термодинамика
Закон Бойля-Мариотта:
- давление; объем; термодинамическая температура; масса идеального газа.
Законы Гей-Люссака:
t- температура по шкале Цельсия.-давление и объем приC..
Закон Дальтона:давление смеси идеальных газов равно сумме парциальных давлений входящих в нее газов.
Парциальное давление газа, входящего в смесь, – то, которое производил бы газ, если бы он один занимал весь объем, равный объему смеси при той же температуре.
Уравнения Клапейрона - Менделеевадля произвольной массы газа:
- молярная масса (масса одного моля вещества); молярная газовая постоянная; число молей.
Основное уравнение молекулярно-кинетической теории идеальногогаза:
- давление газа; число молекул в единице объема; масса молекулы; средняя квадратичная скорость молекулы.
Средняя квадратичная скорость молекулы:
k– постоянная Больцмана.
Средняя арифметическая скорость молекулы:
Наиболее вероятная скорость молекулы:
Барометрическая формула: давление газа на высотеh.
Средняя длина свободного пробега молекул:
d- диаметр молекулы.
Среднее число столкновений молекулы за 1 с:
Закон теплопроводности Фурье:
- энергия, переносимая в единицу времени через единичную площадку, перпендикулярно осиx; теплопроводность; градиент температуры.
Теплопроводность (коэффициент):
- удельная теплоемкость газа при постоянном объеме; средняя длина свободного пробега молекул.
Закон диффузии Фика:
- масса вещества, диффундирующая в единицу времени через единичную площадку; коэффициент диффузии; градиент плотности в направлении нормали к площадке.
Коэффициент диффузии:
Закон Ньютона для внутреннего трения (вязкости):
- полный импульс, переносимый в единицу времени в положительном направлении осиxчерез единичную площадку, перпендикулярную осиx; градиент скорости.
Коэффициент динамической вязкости:
Средняя энергия молекулы:
, где i-число степеней свободы молекулы.
Внутренняя энергия произвольной массы газа:
- число молей; сумма числа поступательных, числа вращательных и удвоенного числа колебательных степеней свободы молекулы.
Первое начало термодинамики:
- бесконечно малое количество теплоты; бесконечно малое изменение внутренней энергии системы; элементарная работа.
Молярная теплоемкость газа при постоянном объеме:
Молярная теплоемкость газа при постоянном давлении:
Работа газа при изменении его объема:
Работа газа при изобарном расширении:
Работа газа при изотермическом расширении:
Уравнение адиабатического процесса:
γ - показатель адиабаты ()
Работа газа при адиабатном расширении:
Термический коэффициент полезного действия для кругового процесса:
-количество теплоты, полученное системой; количество теплоты, отданное системой.
Термический коэффициент полезного действия цикла Карно:
- температура нагревателя и холодильника.
Уравнение Ван-дер-Ваальса для 1 моля реального газа:
-объем моля;-постоянные Ван-дер-Ваальса для конкретного газа.