Курс «Физические основы производства», 1 курс, поток ЭУПП, бакалавры.

Практическое занятие № 1 8 из 8

Доцент кафедры ФНСиВТМ Сидорова Елена Николаевна.

E-mail: sidelen@mail.ru, sidelen@misis.ru

Телефон: 8-905-529-55-31 до 19:00.

1-ая неделя

!!! Калькуляторы.

Контрольных работ - 2

Домашних заданий – 2

Тест или опрос – на каждом занятии

Всё, что не успеем досчитать на занятии, идет на дом. На следующем занятии проверяю обязательно.

Краткое содержание: Введение. Измерение физических величин. Система Си. Кратные величины. Моль, единицы концентраций, теплоты (Дж, …), температура (Кельвина, Цельсия, Форенгейт, Re), давление (Па, атм., бар,…), из взаимосвязь.

Законы физики устанавливают количественные соотношения между физическими величинами. Для установления таких соотношений необходимо иметь возможность измерять различные физические величины.

Измерить какую-либо физическую величину (например, температуру) означает сравнить ее с величиной того же вида принятой за единицу.

Системой единиц физических величин называют совокупность основных и производных единиц, относящихся к некоторой системе величины и образованную в соответствии с принятыми принципами.

Системы, в основу которых положены единицы длины, массы и времени, называются абсолютными. Существует несколько систем, отличающихся выбором основных единиц.

Например: МКС (основные единицы: метр, килограмм, секунда);. СГС (основные единицы: сантиметр, грамм, секунда); МТС (основные единицы: метр, тонна, секунда); Британская система (основные единицы: фут, фунт, секунда). Так же например, на основе системы СГС возникло еще семь систем единиц электрических и магнитных величин: СГСЭ, СГСМ, СГСФ (+электростатическая единица электрического заряда – Франклин «Фр»), СГСБ (+электромагнитная единица силы тока – био «Би») и т.д. От МКС возникли МКСА (+ампер), МКСК (+кельвин) и т.п.

С 1 января 1982 г. государственным стандартом, введена обязательная Международная система единиц, обозначаемая символом СИ. СИ означает первые буквы от слов «System International» - «SI».

В системе СИ всего 7 основных единиц. См. таблица 1 в раздаточном материале.

Основные единицы си.

1. Метр (м) – единица длины.

Метр - расстояние, которое проходит свет в вакууме за 1/299792458 долей секунды.

Метр равен длине 1 650 763,73 волн в вакууме излучения, соответствующего переходу между уровнями 2р₁₀ и 5d₅ атома криптона-86.

2. Килограмм (кг) – единица массы. Килограмм равен массе международного прототипа килограмма.

3. Секунда (с) – единица времени. Секунда равна 9 192 631 770 периодам излучения, соответствующего переходу между двумя сверхтонкими уровнями основного состояния атома цезия-133.

Более крупные, но внесистемные единицы минута и час.

1 мин = 60 с; 1 ч = 60 мин = 3600 с. (Миллисекунда, микросекунда, и т.д.)

4. Ампер (А) – единица силы тока. Ампер равен силе неизменяющегося тока, который при прохождении по двум параллельным прямолинейным проводникам бесконечной длины и ничтожно малой площади сечения, расположенным в вакууме на расстоянии 1 м один от другого, вызвал бы на участке проводника длиной 1 м силу взаимодействия равную 2·10^-7 Н.

5. Кельвин (К) – единица термодинамической температуры. Кельвин равен 1/273,16 части термодинамической температуры тройной точки воды.

Тройной точкой называется такая точка, при которой находятся в равновесии все три фазы воды: лед, вода (жидкая) и насыщенный пар. Равновесие всех трех фаз возможно лишь при вполне определенной температуре (и определенном давлении). По стоградусной шкале тройная точка воды довольно точно равна +0,01 °С, так что нулевая точка этой шкалы, соответствующая температуре таяния льда при давлении 1,01325·10⁵ Па равна 273,15 К.

В обиходе, в технической и лабораторной практике пользуются стоградусной шкалой, называемой шкалой Цельсия. Температура, измеренная по шкале Цельсия, обозначается t. При термодинамических расчетах используют шкалу Кельвина, в данном случае температура обозначается Т.

В некоторых странах сохранилась шкала Реомюра (°R), в которой интервал между точкой таяния льда и точкой кипения воды разделен на 80 частей.

В шкале Фаренгейта (°F), применяемой в Великобритании и США, точке таяния льда присвоена температура 32 °F, а точке кипения воды 212 °F, так что этот температурный интервал делится на 180 частей.

Устанавливается следующая связь между всеми шкалами:

Если умножить все на «5», получим обычную зависимость: