1.Внутренняя энергия тела. Работа газа.
Вну́тренняя эне́ргия тела (обозначается как E или U) — полная энергия этого тела за вычетом кинетической энергии тела как целого и потенциальной энергии тела во внешнем поле сил. Следовательно, внутренняя энергия складывается из кинетической энергии хаотического движения молекул, потенциальной энергии взаимодействия между ними и внутримолекулярной энергии.
Внутренняя энергия является однозначной функцией состояния системы. Это означает, что всякий раз, когда система оказывается в данном состоянии, её внутренняя энергия принимает присущее этому состоянию значение, независимо от предыстории системы. Следовательно, изменение внутренней энергии при переходе из одного состояния в другое будет всегда равно разности между ее значениями в конечном и начальном состояниях, независимо от пути, по которому совершался переход.
Моделируется работа идеального газа. Возможен выбор процесса на графике в координатах (P, V). В отличие от твердых и жидких тел газы могут сильно изменять свой объем. При этом совершается механическая работа. Если объем газа изменился на некоторую величину ΔV, то он совершил работу ΔA, равную PΔV, где P – давление газа. При расширении работа газа положительна, при сжатии – отрицательна.
Модель иллюстрирует понятие работы газа в различных процессах. Можно выбирать форму зависимости P (V) (линейная зависимость, квадратичная или экспоненциальная) и определять величину произведенной газом работы. (Как было сказано выше, эта работа численно равна площади под кривой, описывающей процесс на диаграмме (P, V).)
Выводится энергетическая диаграмма, на которой указываются количество полученной газом теплоты Q, совершенная работа A и изменение ΔU внутренней энергии газа в данном процессе.
Обратите внимание, что количество теплоты и совершенная работа зависят от вида процесса перехода из начального состояния в конечное, а изменение внутренней энергии не зависит от вида процесса и определяется только начальным и конечным состояниями газа.
2.Явление электромагнитной индукции. Магнитный поток. Правило ленца.
Если поток вектора магнитной индукции через замкнутый контур меняется во времени, в этом контуре возникает ЭДС электромагнитной индукции. Электромагнитная индукция — явление возникновения электрического тока в замкнутом контуре при изменении магнитного потока, проходящего через него. Электромагнитная индукция была открыта Майклом Фарадеем в 1831 году. Он обнаружил, что электродвижущая сила, возникающая в замкнутом проводящем контуре, пропорциональна скорости изменения магнитного потока через поверхность, ограниченную этим контуром. Величина э.д.с. не зависит от того, что является причиной изменения потока — изменение самого магнитного поля или движение контура (или его части) в магнитном поле. Электрический ток, вызванный этой э.д.с. , называется индукционным током.
Магнитный
поток, поток магнитной индукции, поток
Ф вектора магнитной индукции В через
какую-либо поверхность. М. п. dФ через
малую площадку dS, в пределах которой
вектор В можно считать неизменным,
выражается произведением величины
площадки и проекции Bn вектора на нормаль
к этой площадке, то есть dФ = BndS. М. п. Ф
через конечную поверхность S определяется
интегралом: Ф =
.
Для замкнутой поверхности этот интеграл
равен нулю, что отражает соленоидальный
характер магнитного поля, то есть
отсутствие в природе магнитных зарядов
— источников магнитного поля. Единица
М. п. в Международной системе единиц
(СИ) — вебер, в СГС системе единиц —
максвелл, 1 вб = 108 мкс.
Ленца правило, определяет направление индукционных токов, т. е. токов, возникающих вследствие индукции электромагнитной; является следствием закона сохранения энергии. Л. П. установлено в 1833 Э. X. Ленцем. Согласно Л. п., возникающий в замкнутом контуре индукционный ток направлен так, что создаваемый им поток магнитной индукции через площадь, ограниченную контуром, стремится препятствовать тому изменению потока, которое вызывает данный ток.
Билет№17