Аморфными называют вещества, у которых отсутствует порядок расположения атомов и молекул по всему объему этого вещества. В отличие от кри-сталлических веществ аморфные вещества изотроп-ны. Это значит, что свойства одинаковы по всем на-правлениям. Переход из аморфного состояния в жидкое происходит постепенно, отсутствует опреде-ленная температура плавления. Аморфные тела не обладают упругостью, они пластичны. В аморфном состоянии находятся различные вещества: стекла, смолы, пластмассы и т. п.
Упругость -- свойство тел восстанавливать свою форму и объем после прекращения действия внешних сил или других причин, вызвавших дефор-мацию тел. Для упругих деформаций справедлив за-кон Гука, согласно которому упругие деформации прямо пропорциональны вызывающим их внешним воздействиям , где -- механическое на-пряжение,
-- относительное удлинение, - абсолютное удлинение E -- мо-дуль Юнга (модуль упругости). Упругость обусловле-на взаимодействием и тепловым движением частиц, из которых состоит вещество.
Закон Гука -
Механическое напряжение -
Пластичность -- свойство твердых тел под действием внешних сил изменять, не разрушаясь, свою форму и размеры и сохранять остаточные де-формации после того, как действие этих сил прекра-тится.
Билет № 11
Работа в термодинамике. Внутренняя энергия. Первый закон термодинамики. Применение первого закона к изопроцессам. Адиабатный процесс.
Каждое тело имеет вполне определенную структуру, оно состоит из частиц, которые хаотиче-ски движутся и взаимодействуют друг с другом, по-этому любое тело обладает внутренней энергией. Внутренняя энергия -- это величина, характери-зующая собственное состояние тела, т. е. энергия хаотического (теплового) движения микрочастиц си-стемы (молекул, атомов, электронов, ядер и т. д.) и энергия взаимодействия этих частиц. Внутренняя энергия одноатомного идеального газа определяется по формуле U=3/2* т/М * RT.
Внутренняя энергия тела может изменяться только в результате его взаимодействия с другими телами. Существуют два способа изменения внутрен-ней энергии: теплопередача и совершение механи-ческой работы (например, нагревание при трении или при сжатии, охлаждение при расширении).
Теплопередача -- это изменение внутренней энергии без совершения работы: энергия передается от более нагретых тел к менее нагретым. Теплопере-дача бывает трех видов: теплопроводность (непо-средственный обмен энергией между хаотически движущимися частицами взаимодействующих тел или частей одного и того же тела); конвекция (перенос энергии потоками жидкости или газа) и излуче-ние (перенос энергии электромагнитными волнами). Мерой переданной энергии при теплопередаче яв-ляется количество теплоты (Q).
Закон сохранения энергии: изменение внутренней энергии замкнутой системы равно сумме количества теплоты, переданной системе, и работы внешних сил, совершенной над системой.
? U = Q + А, где ? U - изменение внутренней энергии, Q - кол-во теплоты выделенное системе, А - работа внешних сил
Если система сама совершает работу, то ее условно обозначают А'. Тогда первый закон термодинамики можно записать так: Q = А'+ ?U
Т.е. : количество теплоты, переданное системе, идет на совершение системой работы и изменение ее внутренней энергии.
При изобарном нагревании газ совершает работу над внешними силами А' = p(V2 - V1)=p?V
Если процесс не является изобарным, величина работы мотет быть определена площадью фигуры ABCD, заключенной между линией, выражающей зависимость p(V), и нач. и конеч. Объемами газа. (рис. 13)
Рассмотрим применение первого закона тер-модинамики к изопроцессам, происходящим с иде-альным газом.
В изотермическом процессе температура по-стоянная, следовательно, внутренняя энергия не ме-няется. Тогда уравнение первого закона термодина-мики примет вид: Q = А', т. е. количество теплоты, переданное системе, идет на совершение работы при изотермическом расширении, именно поэтому темпе-ратура не изменяется.
В изобарном процессе газ расширяется и ко-личество теплоты, переданное газу, идет на увеличе-ние его внутренней энергии и на совершение им ра-боты: Q = ? U + А'.
При изохорном процессе газ не меняет своего объема, следовательно, работа им не совершается, т. е., А = О, и уравнение первого закона имеет вид:
Q = ? U, т. е. переданное количество теплоты идет на увеличение внутренней энергии газа.
Адиабатным называют процесс, протекающий без теплообмена с окружающей средой. Q = 0, следо-вательно, газ при расширении совершает работу за счет уменьшения его внутренней энергии, следова-тельно, газ охлаждается, Б' = ? U. Кривая, изобра-жающая адиабатный процесс, называется адиабатой.
Билет № 12
Взаимодействие заряженных тел. Закон Кулона. Закон сохранения электрического заряда
Заряд тела всегда представляется числом, кратным величине элементарного заряда:q=e(Np-Ne) где Np -- количество электронов, Ne -- количество протонов.
Полный заряд замкнутой системы (в которую не входят заряды извне), т. е. алгебраическая сумма зарядов всех тел остается постоянной: q1 + q2 + ...+qn = const. Электрический заряд не создается и не исчезает, а только переходит от одного тела к друго-му. Этот экспериментально установленный факт на-зывается законом сохранения электрического заря-да. Никогда и нигде в природе не возникает и не ис-чезает электрический заряд одного знака. Появление и исчезновение электрических зарядов на телах в большинстве случаев объясняется переходами эле-ментарных заряженных частиц -- электронов -- от одних тел к другим.
Электризация -- это сообщение телу электри-ческого заряда. Электризация может происходить, например, при соприкосновении (трении) разно-родных веществ и при облучении. При электризации в теле возникает избыток или недостаток электронов.
В случае избытка электронов тело приобретает отрицательный заряд, в случае недостатка -- поло-жительный.
Законы взаимодействия неподвижных элек-трических зарядов изучает электростатика.
Основной закон электростатики был экспери-ментально установлен французским физиком Шар-лем Кулоном и читается так. Модуль силы взаимо-действия двух точечных неподвижных электриче-ских зарядов в вакууме прямо пропорционален про-изведению величин этих зарядов и обратно пропор-ционален квадрату расстояния между ними.
F = k * q1q2/r2, где q1 и q2-- модули зарядов, r -- расстояние между ними, k -- коэффициент пропор-циональности, зависящий от выбора системы еди-ниц, в СИ k = 9 * 109 Н * м2/Кл2. Величина, показывающая во сколько раз сила взаимодействия зарядов в вакууме больше, чем в среде, называется диэлектрической проницаемостью среды е. Для среды с диэлектрической проницае-мостью е закон Кулона записывается следующим об-разом: F= k * q1q2/(е*r2)
Вместо коэффициента k часто используется коэффициент, называемый электрической постоян-ной е0. Электрическая постоянная связана с коэффи-циентом k следующим образом k = 1/4р е0 и численно равна е0=8,85 * 10-12 Кл/Н * м2.
С использованием электрической постоянной закон Кулона имеет вид:F=(1/4р е0 )* (q1q2 /r2)
Взаимодействие неподвижных электрических зарядов называют электростатическим, или кулоновским, взаимодействием. Кулоновские силы мож-но изобразить графически (рис. 14, 15).
Кулоновская сила направлена вдоль прямой, соединяющей заряженные тела. Она является силой притяжения при разных знаках зарядов и силой от-талкивания при одинаковых знаках.
Билет № 14
Работа и мощность в цепи постоянного тока. Электродвижущая сила. Закон Ома для полной цепи
Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9
