- •Макроскопическая система, макроскопические параметры. Идеальный газ, уравнение состояния идеального газа.
- •Законы идеальных газов: Бойля-Мариотта, Гей-Люссака, Авогадро, Дальтона.
- •Внутренняя энергия идеального газа. Степени свободы. Теорема о равномерном распределении кинетической энергии по степеням свободы.
- •Основное уравнение молекулярно-кинетической теории. Средняя кинетическая энергия молекул, молекулярно-кинетический смысл температуры.
- •Функция распределения молекул по скоростям. Распределение Максвелла.
- •Идеальный газ в поле силы тяжести. Барометрическая формула. Распределение Больцмана.
- •Явления переноса. Среднее число столкновений и средняя длина свободного пробега молекул. (ненадо)
- •Явления переноса. Вязкость, теплопроводность и диффузия газов.
- •Макроскопическая работа, количество тепла. Первое начало термодинамики.
- •Первое начало термодинамики. Применение его для различных процессов.
- •Теплоемкость. Теплоемкость идеальных газов. Уравнение Майера.
- •Изопроцессы, изопроцессы идеального газа.
- •Адиабатический процесс. Уравнение Пуассона.
- •Круговые процессы. Тепловой двигатель. Цикл Карно и теорема Карно.
- •Второе начало термодинамики. Равенство Клаузиуса, энтропия. Энтропия идеального газа.
- •Реальные газы. Уравнение Ван-дер-Ваальса. (ненадо)
- •Электрический заряд, его свойства. Закон Кулона. Электрическое поле, напряженность электрического поля, принцип суперпозиции. Напряженность поля точечного заряда и системы зарядов.
- •Энергия взаимодействия электрических зарядов. Энергия и плотность энергии электрического поля.
- •Конденсаторы. Емкость и энергия конденсатора. Емкость плоского, цилиндрического и сферического конденсаторов. Последовательное и параллельное соединение конденсаторов.
- •Поляризация диэлектриков, типы поляризации. Вектор поляризации. Объемные и поверхностные поляризационные заряды, их связь с вектором поляризации.
- •Работа сил электрического поля. Закон Джоуля-Ленца (в дифференциальной и интегральной формах).
- •Переходные процессы в цепи с конденсатором. Разрядка и зарядка конденсатора. Время релаксации (установления). (ненадо)
- •Классическая электронная теория металлов. Основные положения и обоснование законов Ома и Джоуля-Ленца. Затруднения теории. (ненадо)
- •Электрический ток в вакууме. Термоэлектронная эмиссия. Формула Ричардсона-Дешмана. Закон “трех вторых”. (ненадо)
-
Круговые процессы. Тепловой двигатель. Цикл Карно и теорема Карно.
Термодинамический процесс, при котором система, перетерпев ряд изменений, возвращается в исходное состояние, называют круговым процессом или циклом.
Тепловой двигатель — устройство, совершающее работу за счет использования внутренней энергии топлива, тепловая машина, превращающая тепло в механическую энергию использует зависимость теплового расширения вещества от температуры. Действие теплового двигателя подчиняется законам термодинамики.
Цикл Карно состоит из 4-х обратимых процессов: двух изотерм и двух адиабат.
Вторая теорема Карно: Коэффициент полезного действия всякой тепловой машины, работающей по циклу Карно с теми же температурами нагревателя и холодильника, что и идеальная тепловая машина, не может превосходить КПД идеальной машины, т.е. КПД находится по формуле:
-
Второе начало термодинамики. Равенство Клаузиуса, энтропия. Энтропия идеального газа.
Второе начало термодинамики:
-
В замкнутой системе при любом процессе энтропия либо возрастает, либо остается неизменной.
-
Процесс, при котором не происходит других изменений, кроме передачи теплоты от горячего тела к холодному, является необратимым, то есть теплота не может перейти от холодного тела к горячему без каких-либо других изменений в системе. Это явление называют рассеиванием или диссипацией энергии.
Равенство Клазиуса: {замкнутый интеграл}
Энтропия:
-
Реальные газы. Уравнение Ван-дер-Ваальса. (ненадо)
Реальный газ — газ, который не описывается уравнением состояния идеального газа Клапейрона — Менделеева.
Уравнение Ван-дер-Ваальса:
-
Электрический заряд, его свойства. Закон Кулона. Электрическое поле, напряженность электрического поля, принцип суперпозиции. Напряженность поля точечного заряда и системы зарядов.
Электрический заряд — это связанное с телом свойство, позволяющее ему быть источником электрического поля и участвовать в электромагнитных взаимодействиях.
Закон Кулона — это закон о взаимодействии точечных электрических зарядов.
Закон Кулона: Сила взаимодействия двух точечных неподвижных заряженных тел в вакууме направлена вдоль прямой, соединяющей заряды, прямо пропорциональна произведению модулей зарядов и обратно пропорциональна квадрату расстояния между ними.
Электрическое поле — одна из составляющих электромагнитного поля; особый вид материи, существующий вокруг тел или частиц, обладающих электрическим зарядом, а также в свободном виде при изменении магнитного поля.
Напряжённостью электрического поля называют векторную физическую величину, равную отношению силы, с которой поле действует на положительный пробный заряд, помещённый в данную точку пространства, к величине этого заряда.
Принцип суперпозиции: результат воздействия на частицу нескольких внешних сил есть векторная сумма воздействия этих сил.
Напряженность поля точечного заряда:
{Е-диэлектрическая проницаемость среды; Е0=8,85* 10^(-12) (ф/м) ж-электрическая постоянная}
-
Поток вектора E. Теорема Гаусса для вектора E (в интегральной и дифференциальной формах).
Потоком вектора напряженности электрического поля называют интеграл по поверхности от скалярного произведения векторов
Теорема Гаусса в дифференциальной форме:
Теорема Гаусса в интегральной форме:
-
Теорема Гаусса для вектора E. Применение теоремы: поле равномерно заряженной плоскости, цилиндра, сферы.
Теорема Гаусса:
-
Циркуляция вектора E. Теорема о циркуляции вектора E (в дифференциальной и интегральной формах). Потенциал. Потенциал точечного заряда и системы зарядов.
Циркуляцией произвольному замкнутому пути L называют интеграл
Теорема о циркуляции вектора
Потенциал – скалярная величина, характеризующая энергию поля.
Потенциал точечного заряда:
Потенциал системы зарядов:
-
Напряженность и потенциал электростатического поля, связь между ними. Работа электростатических сил. Потенциальная энергия заряда в электростатическом поле.
Напряжённостью электрического поля называют векторную физическую величину, равную отношению силы, с которой поле действует на положительный пробный заряд, помещённый в данную точку пространства, к величине этого заряда.
Потенциал – скалярная величина, характеризующая энергию поля.
Связь потенциала и напряженности:
Работа электростатических сил:
-
Электрический диполь. Электрический момент диполя. Поле диполя. Сила и момент сил, действующие на диполь в электрическом поле. (НЕНАДО)
Электрический диполь - система двух точечный зарядов +q и -q, расположенных на некотором расстоянии друг от друга. На диполь, находящийся в электрическом поле, действует пара сил, стремящихся установить его вдоль силовых линий.
Электрический момент диполя - основная характеристика электрического диполя; векторная величина, равная произведению абсолютного значения одного из зарядов диполя и расстояния между ними и направления от отрицательного к положительному заряду.
Момент сил, действующих на диполь: