- •Вопрос 1. Применение первого закона термодинамики к изохорному и изобарному процессам. Работа при изобарном процессе.
- •Вопрос 2. Явление и эдс самоиндукции. Индуктивность.
- •Вопрос 1. Применение первого закона термодинамики к изотермическому процессу. Работа при изотермическом процессе.
- •Вопрос 2
- •Вывод уравнения
- •Закон Фарадея
- •Кпд трансформатора
Билет №26
Вопрос 1. Применение первого закона термодинамики к изохорному и изобарному процессам. Работа при изобарном процессе.
Кол-во тепла, сообщенного термодинам. системе идет на увеличение ее энергии(U) и на совершение работы(А). dQ=dU+dA
- Изохорный процесс
- Изобарный процесс
Среди равновесных процессов, которые происходят с термодинамическими системами, отдельно рассматриваются изопроцессы, при которых один из основных параметров состояния остается постоянным. Изохорный процесс (V=const). Диаграмма этого процесса (изохора) в координатах р, V изображается прямой, параллельной оси ординат (рис. 1), где процесс 1—2 есть изохорное нагревание, а 1—3 — изохорное охлаждение. При изохорном процессе газ не совершает работы над внешними телами, т. е. Из первого начала термодинамики (δQ=dU+δA) для изохорного процесса следует, что вся теплота, которая сообщается газу, идет на увеличение его внутренней энергии: т.к. CV=dUm/dt, . Тогда для произвольной массы газа получим (1) Изобарный процесс (p=const). Диаграмма этого процесса (изобара) в координатах р, V изображается прямой, которая параллельна оси V. При изобарном процессе работа газа при увеличения объема от V1 до V2 равна (2)и равна площади заштрихованного прямоугольника (рис. 2). Если использовать уравнение Менделеева-Клапейрона для выбранных нами двух состояний, то и откуда Тогда выражение (2) для работы изобарного расширения примет вид (3) Из этого выражения вытекает физический смысл молярной газовой постоянной R: если T2 —T1 = 1К, то для 1 моль газа R=A, т. е. R численно равна работе изобарного расширения 1 моль идеального газа при нагревании его на 1 К.
Рис.1
В изобарном процессе при сообщении газу массой m количества теплоты его внутренняя энергия возрастает на величину (т.к. CV=dUm/dt) При этом газ совершит работу, определяемую выражением (3).
Вопрос 2. Явление и эдс самоиндукции. Индуктивность.
Если в контуре течет переменный ток, то в этом контуре возникает ЭДС индукции, так как ток создает через контур переменный магнитный поток, величина которого изменяется в соответствии с изменениями тока. Возникающая ЭДС создает дополнительный ток в контуре. Это явление называется самоиндукцией, а дополнительные токи - экстратоками самоиндукции. Индукция магнитного поля пропорциональна току, следовательно, величина магнитного потока через контур также пропорциональна току: Ф = LI, где L -коэффициент самоиндукции. Коэффициент самоиндукции или индуктивность контура, зависит от формы и размеров, а также от свойств окружающей среды. Применяя к явлению самоиндукции закон электромагнитной индукции Фарадея, получим:
ЭДС самоиндукции, возникающая в контуре при изменении тока в нем, прямо пропорциональна скорости изменения этого тока. Индуктивность контура численно равна ЭДС самоиндукции, возникающей в нем при изменении тока на единицу за единицу времени. Индуктивность характеризует магнитные свойства электрической цепи (проводника), зависит от магнитной проницаемости среды сердечника, размеров и формы катушки и числа витков в ней. Индуктивность является аналогом массы, так как чем больше индуктивность, тем труднее изменить силу тока в контуре. В системе СИ индуктивность измеряется в генри (Гн). 1 Гн - это индуктивность такого контура, в котором возникает ЭДС самоиндукции 1 В при изменении тока в нем на 1 А за 1 с.
Билет №27