Шпаргалки по физике

Шпаргалки по физике

Термодинамические процессы

Термодинамические процессы

Термодинамические процессы, изопроцессы. Применение первого начала термодинамики к изопроцессов.

Под термодинамическим процессом (ТД-процессом) в дальнейшем будем понимать изменение состояния термодинамической системы со временем. Через то, что состояние ТД-системы описывают определенным набором макропараметров, появляется логический вывод, что во время ТД-процесса должны изменяться во времени параметры системы.

Обратными ТД-процессами называют такие процессы, которые в принципе могут протекать в прямом и в обратном направлении. Обратность ТД-процесса обеспечивается тем, что такой процесс являет собой некоторую последовательность равновесных состояний системы.

Шпаргалки по физике

Первый закон термодинамики

Первый закон термодинамики

Первый закон термодинамики. Количество теплоты и робота термодинамической системы, как функции процесса и внешних параметров.

Внутренняя энергия является основной, базовой формой энергии в термодинамике. Могут ли системы, или подсистемы обмениваться между собой внутренней энергией? Опыт показывает, что такой обмен является возможным, причем двумя принципиально различными путями.

Атомно-молекулярный процесс передачи энергии от системы к системе за счет столкновений частиц, которые принадлежат разным системам, в зоне контакта между системами (или подсистемами) получил название теплопередачи. А количество внутренней энергии, переданной таким специфическим путем, называют количеством теплоты (полученной или отданной).

Шпаргалки по физике

Понятие термодинамической системы

Принцип термодинамики

Предмет термодинамики. Понятие термодинамической системы. Уравнение состояния

Термодинамика как часть статистической физики изучает большие системы частиц. Любую макроскопическую большую систему можно рассматривать как термодинамическую систему (ТД-систему), если пренебрегать ее внутренней структурой и рассматривать ее как сплошная, бесструктурная среда. Свойства таких систем можно описывать с помощью физических величин, которые касаются всей системы в целом, следовательно, с точки зрения статистической физики они являются макропараметрами системы. Какие именно параметры, и в каком количестве, полностью описывают состояние системы - справа опыту и сложности системы. Однако, их можно классифицировать по следующей схеме:

Шпаргалки по физике

Принцип запрета Пауле

Принцип Пауле

Системы тождественных частиц с точки зрения классической и квантовой механики. Принцип запрета Пауле

Большие системы достаточно часто состоят из одинаковых частиц: любой газ, допустимо водород, или кислород, или водяной пар состоят из чрезвычайно большого количества одинаковых за массой, структурой, химическими свойствами, и тому подобное молекул. Рассмотрим систему, которая состоит из тождественных частиц с разных позиций: с позиции и представлений классической физики, а также с позиций квантовой физики и ее представлений.

Шпаргалки по физике

Молекулы идеального газа

Молекулярная пушка

Распределение молекул идеального газа за скоростями (распределение Максвелла). Характерные скорости молекул. Согласно к основным постулатам молекулярно-кинетической теории (МКТ) газов, молекулы находятся в беспрестанном, хаотическом руссе. Естественно возникает вопрос о распределении молекул за скоростями. Из общих рассуждений понятно, что скорости молекул являются разными, и к тому же они часто и заметно изменяются во времени, в частности, после столкновений молекул между собой, или со стенками той емкости, в которой они находятся. Наибольшая судьба молекул имеют скорости вокруг некоторой средней величины, тогда как молекул с очень большими, или очень малыми (относительно средней) скоростями сравнено немного.

Шпаргалки по физике

Молекулы идеального газа

Молекула идеального газа

Молекулы идеального газа

Количеством степеней свободы системы частиц называют киль-кость независимых координат, которые нужно указать для полного описания конфигурации системы. Если система состоит из частиц, и каждая частица является независимой от других, то такая система требует для своего описания координат. В частности, количество степеней свободы для самой простой системы, которая состоит из одной отдельной частицы.

Следовательно, не все три координаты частицы являются независимыми: если мы свободно избрали две из них (допустимо ), то третья координата автоматически находится как, то есть третья координата является зависимой от первых двух. Следовательно, количество степеней свободы в системах, где существуют связки между координатами частиц является меньшей.

Шпаргалки по физике

Статистические системы

Статистические системы

Статистические системы. Связь между микро и макропараметрами системы

Закон больших чисел позволяет развить такой подход к изучению макросистем, который вообще игнорирует внутреннюю структуру большой макросистемы, то есть рассматривает ее как некоторая "неструктурированная сплошная среда". Исторически такой подход сформировался даже ранее статистической физики (СФ) и получил в свое время назову термодинамика (ТД). Чрезвычайная всеобщность ТД позволила построить ее на основе нескольких, фактически трех, аксиом (законов, постулатов), что позволяет описывать систему лишь из-за небольшого количества ее макропараметров.

Шпаргалки по физике

Статистический подход

Стивен Хокингс

Статистический подход. Понятие микро параметров и макропараметров.

Современная статистическая физика выходит из гипотезы, которая известна уже свыше двух тысяч лет, еще из эпохи античного мира. Считается, что все физические (макроскопические) тела состоят из огромного количества микрочастиц. Эти микрочастицы находятся в непрерывном, то есть беспрестанному, и случайном (хаотическому, неблагоустроенному) руссе. Такая точка зрения высказывалась еще древнегреческими философами Демокритом и Эпикуром, а позже изложена римским поэтом Титом Лукрецием Каром (в 95-55 г. к Р. Х.) в философской поэме "О натуре вещей".

Шпаргалки по физике

Уравнение движения жидкости

Уравнение жидкости

Уравнение движения идеальной жидкости

Законы движения жидкостей справедливы и для газов, если их скорости меньше скорости звука. В этом случае газы, как и жидкости, можно считать практически не сдавленными. Жидкость, плотность которой везде одинакова и изменяться не может, называется не сдавленной.

При изучении движения жидкостей их рассматривают как сплошная непрерывная среда, не удаваясь к молекулярному строению жидкости. Возможны два способа описания движения жидкости. Первый способ заключается в том, что указывают положение и скорость всех частиц жидкости для каждого момента времени. Однако проще следить не за временными плетнями жидкости, а за отдельными точками пространства и отмечать скорость, с которой проходят через каждую точку отдельные частицы жидкости. При таком способе движение жидкости характеризуется скопления функций, которые определяются для всех точек пространства.

Шпаргалки по физике

Закон Гука. Деформация. Модуль Юнга

Закон Гука

Закон Гука. Деформация. Модуль Юнга

Диаграммы деформации - наиболее полный способ описания упругих свойств ТТ. Эти диаграммы являются зависимостями между механическими напряжениями, которые возникают в ТТ во время прикладывания к нему внешних сил, и деформациями, ими вызванными. Такие диаграммы не зависят от формы (геометрии) образцу, потому что - по определению являются удельными величинами. Кривая демонстрирует несколько характерных особенности: при малых напряжениях наблюдается линейная зависимость (ОА). На этом участке после снятия напряжения деформация исчезает под действием внутренних сил. Деформация в пределах ОА является также оборотной. Однако, это верно лишь для сравнительно недлинных по продолжительности напряжений. Если напряжение действует долговременно, возникает явление "крипа" (ползучести) материала - деформации становятся необоротными. Участок ОА имеет название области упругой деформации (обычно она не превышает типичных деформаций ).