Физика 2 рк для печати (Волны, СТО, МКТ, термодинамика)

1)

1. Первое начало термодинамики представляет собой закон сохранения энергии, один из всеобщих законов природы (наряду с законами сохранения импульса, заряда и симметрии):

Энергия неуничтожаема и несотворяема; она может только переходить из одной формы в другую в эквивалентных соотношениях.

Первый закон термодинамики: Количество теплоты Q, сообщенное термодинамической системе, расходуется на изменение внутренней энергии  системы и на совершение системой механической работыА. 

Работа в термодинамике: находящийся в сосуде газ оказывает на поршень площадью S давление p=F/S, под действием которого поршень перемещается на расстояние l, изменяя объём газа на  и совершая работу или

-Изотермический процесс (T=const). Изотермический процесс описывается законом Бойля - Мариотта: PV=const.

Диаграмма этого процесса (изотерма) в координатах р, V представляет собой гиперболу, расположенную на диаграмме тем выше, чем выше температур, при которой происходил процесс.

Работа изотермического расширения газа:  .

2

3

4

Объёмная плотность энергии упругой волны (вывод на

примере плоской продольной волны). Вектор Умова

(вектор плотности потока энергии).

Понятие квазистатических, обратимых и необратимых процессов.

Если по ходу процесса рассматриваемая система в каждый момент

находится вблизи некоторого состояния термодинамического равновесия, отвечающего суммарному результату произведенного на нее воздействия, то такой процесс

называется квазистатическим или равновесным. Поскольку равновесное состояние системы характеризуется небольшим числом параметров, то описание равновесного процесса

сводится к установлению закона изменения тех же

параметров.

Обратимые и необратимые процессы. Процесс называется обратимым, если он может быть проведен в обратном направлении через те же промежуточные состояния, что и прямой процесс, причем во всех остальных телах никаких изменений произойти не должно. Если же это осуществить невозможно, то процесс называется необратимым

5) Стоячая волна. Уравнение стоячей волны (вывод из уравнения бегущей волны). Узлы пучности.

Стоячая волна образуется при наложении двух волн одинаковой частоты, бегущих в противоположных направлениях:

6) Постулаты специальной теории относительности (СТО). Область применимости СТО.

Постулаты СТО

1. Принцип постоянства скорости света Скорость света не зависит от движения источника и одинакова во всех инерциальных системах отсчета в вакууме и является предельной скоростью передачи сигнала. Величина скорости света в вакууме равна

2. Принцип относительности

Все законы природы одинаковы во всех инерциальных системах отсчета, следовательно, уравнения выражающие законы природы инвариантны при переходе от одной инерциальной системы отсчета к другой.

Область применения СТО – при движении с релятивистскими скоростями (то есть со скоростями близкими к скорости света).

7

Преобразования Лоренца для координат и времени (вывод из постулатов СТО).

Для координат

Для времени

Тепловая машина (блок-схема). КПД тепловой машины.

8)

Теорема Карно (1-ая теорема Карно), без доказательства. Термодинамическая шкала температур.

1-я теорема Карно.

КПД любой тепловой машины, работающей по обратимому циклу Карно, не зависит от

природы рабочего тела и устройства машины, а является функцией только температур нагревателя и холодильника.

9

10

Основное уравнение релятивистской динамики

11

Понятие эффективного диаметра молекулы. Вывод формулы для длины свободного пробега молекул идеального газа.

Эффективный диаметр молекулы — минимальное расстояние, на которое сближаются центры двух молекул при столкновении. При столкновении, молекулы сближаются до некоторого наименьшего расстояния, которое условно считается суммой радиусов взаимодействующих молекул.

Холодильная машина (блок-схема). КПД холодильной машины (холодильный коэффициент).

Процесс, в котором теплота забирается у менее нагретого тела и отдается более нагретому телу в результате совершения работы над системой внешними телами, называется обратным. По обратному циклу работают холодильные машины.

12

Релятивистский импульс

Второе начало термодинамики в формулировках Клазиуса и Томсона (Кельвина).

Формулировка Клаузиуса второго начала термодинамики. Теплота самопроизвольно, без изменения в окружающих телах, не может перейти от менее нагретого тела к более нагретому.

Формулировка Томсона второго начала термодинамики. В природе невозможен круговой процесс, единственным результатом которого была бы механическая работа, совершаемая за счет отвода теплоты от теплового резервуара.

Холодильная машина (блок-схема). КПД холодильной машины (холодильный коэффициент).

Процесс, в котором теплота забирается у менее нагретого тела и отдается более нагретому телу в результате совершения работы над системой внешними телами, называется обратным. По обратному циклу работают холодильные машины.

14

15

16

17

18

Основное уравнение релятивистской динамики

19

Политропический процесс – термодинамический процесс, протекающий при постоянной теплоёмкости С=const.

Релятивистский импульс

20

21

Стоячая волна образуется при наложении двух волн одинаковой частоты, бегущих в противоположных направлениях: