- •1)Применение 1-го начала термодинамики к адиабатному процессу.
- •2)Электроемкость.
- •1)Работа и кинетическая энергия
- •2)Напряженность электростатического поля.
- •1)Ускорение произвольного движения
- •2)Цикл Карно
- •2)Типы диэлектриков. Их поляризация.
- •1)Цикл Карно(см.Билет 4 вопрос 2)
- •1)Теплоёмкости. Внутренняя энергия газа
- •2)Основной закон динамики вращения
- •1)Работа газа при расширении.
- •2)Закон сохранения момента импульса
- •1)Закон сохранения механической энергии
- •2)Второе начало термодинамики
- •1)Применение 1-го начала к изотермическому процессу
- •2)Энергия заряженного проводника
- •1)Скорость произвольного движения
- •2)Напряженность электрического поля между двумя бесконечными равномерно-заряженными плоскостями
- •1)Основные параметры динамики поступательного движения
- •2)Применение уравнения состояния идеального газа для изопроцессов
- •1)Закон сохранения момента импульса(см билет 8,вопрос 2)
- •2)Напряженность электростатического поля от бесконечной равномерно-заряженной плоскости.
- •1)Применение первого начала к изобарному процессу
- •2)Вектор электрического смещения . Теорема Остроградского-Гаусса.
1)Цикл Карно(см.Билет 4 вопрос 2)
2)Напряженность электростатического поля(см. билет 3,вопрос 2). +Поток линий напряженности.
Число линий вектора E, пронизывающих некоторую поверхность S, называется потоком вектора напряженности NE.
Для вычисления потока вектора E необходимо разбить площадь S на элементарные площадки dS, в пределах которых поле будет однородным (рис.13.4).
Поток напряженности через такую элементарную площадку будет равен по определению(рис.13.5).
где - угол между силовой линией и нормальюк площадке dS;- проекция площадки dS на плоскость, перпендикулярную силовым линиям. Тогда поток напряженности поля через всю поверхность площадки S будет равен
(13.4) |
Так как , то
(13.5) |
где - проекция векторана нормаль и к поверхности dS.
Билет № 7
1)Теплоёмкости. Внутренняя энергия газа
В термодинамике для характеристики тепловых свойств тел используется понятие теплоемкости.
Молярная теплоемкость C — величина, равная количеству теплоты, необходимому для нагревания 1 моль вещества на 1 К:
Единицей молярной теплоемкости в СИ является джоуль на моль-Кельвин (Дж/моль·К).
Удельная теплоемкость связана с молярной соотношением
C = cM.
*1 молярная теплоемкость газа при постоянном объеме —
*2 Молярная теплоемкость при постоянном давлении:
, где i – число степеней свободы молекулы.
Cp = Cv + R-уравнение Майера
Оно показывает, что расширение моля идеального газа при постоянном давлении и изменении его температуры на 1 Кельвин требует дополнительного, по сравнению с изобарическим расширением, количества теплоты, необходимого для совершения работы. Это значение равно универсальной газовой постоянной
Таким образом, теплоемкость при постоянном давлении всегда больше теплоемкости при постоянном объеме. Их отношение равно
,
где — показатель адиабаты (коэффициент Пуассона).
Внутренняя энергия газа
В теории идеального газа потенциальная энергия взаимодействия молекул считается равной нулю. Поэтому внутренняя энергия идеального газа определяется кинетической энергией движения всех его молекул. Средняя энергия движения одной молекулы равна
Для любой массы m газа, т.е. для любого числа молей внутренняя энергия
2)Основной закон динамики вращения
Момент вращающей силы, приложенной к телу, равен произведению момента инерции тела на угловое ускорение. Здесь- момент вращающей силы. Моментом вращающей силы называется векторное произведение радиуса-вектора, лежащего в плоскости окружности, описываемой точкой приложения вращающей силы на силу- момент инерции Моментом инерции материальной точки относительно оси вращения называется произведение массы материальной точки на квадрат ее расстояния до этой оси. Моментом инерции тела называется сумма моментов инерции всех материальных точек тела Закон Ньютона можно записать и так основной закон динамики вращенияотсюда
Билет № 8
1)Работа газа при расширении.
Работа над газом выполняется внешними силами при его сжатии. Работа самого газа выполняется при его расширении. Пусть газ расширяется так, что поршень на рис.9.2 поднимается на величину dx. Тогда газ выполнит работу (S – площадь поршня). Получим
(9.8) |
Эта величина называется элементарной работой газа. Работа при расширении газа от объема V1 до V2будет равна
(9.9) |
Если по одной оси отложить объем газа, по другой – его давление (плоскость P – V), то работа (9.9) будет изображаться площадью под кривой P(V) (рис.9.3).
Процесс расширения от объема V1 до объема V2 может происходить различным образом: например, можно при этом изолировать газ от нагревателя или, наоборот, нагревать газ и т.д. Иначе говоря, при перемещении из точки 1 в точку 2 в газе могут происходить различные процессы, даже если зафиксировано начальное и конечное состояния. В каждом процессе работа будет иметь свое значение, так как площадь под кривой процесса будет различной (кривые I, II, и III на рис.9.3). Таким образом, выполняемая газом работа зависит от процесса, который с ним происходит. Обычно (хотя это и не совсем точное выражение) говорят, что «работа газа есть функция процесса».
Заметим, что работа положительна, если она выполняется газом, и отрицательна, если внешние силы выполняют ее над газом.