Определение числа степеней свободы

Количество степеней свободы (i) тела- минимальное количество координат, которые надо задать для однозначного определения положения тела. Для одноатомного газа i=3. Т.к. молекула может двигаться поступательно в трех направлениях (по координатам(x, y, z)) Для двухатомного газа i=5. Т.к. молекула может двигаться поступательно в 3х направлениях + 2 вращательных движений вокруг осей. Для трехатомного и более газа i=6. Т.к. молекула может двигаться поступательно в 3х направлениях + 3 вращательных движений вокруг осей.

Билет 24

Основное уравнение МКТ

Давление газа на стенки сосуда пропорционально произведению концентрации молекул на среднюю кинетическую энергию поступательного движения молекулы.

Иные формулировки: ; =>

Холодильная машина

Холодильные машины- машины позволяющие охлаждать различные тела за счет совершения работы. Эффективность таких тепловых машин характеризуют холодильный коэффициент: , где — тепло, отбираемое от холодного конца (в холодильных машинах) или передаваемое к горячему (в тепловых насосах); — затрачиваемая на этот процесс работа (или электроэнергия). Наилучшими показателями производительности для таких машин обладает обратный цикл Карно: в нём холодильный коэффициент

Билет 25

Рассмотрим выделенный участок стержня длиной Δx. При колебаниях скорость этого участка будет и величина деформации => ;

Объемная плотность механической энергии:

Если для волны, то:

Среднее значение плотности потока энергии, переносимой волной:

Обратимый термодинамический процесс - процесс, при котором при изменении параметров состояния в первоначальные, окружающие тела также переходят в первоначальное состояние.

Билет 26

Вектор Умова:

где w – объемная плотность энергии. Среднее значение: . Различен в различных точках пространства, изменяется во времени по закону квадрата синуса.

Поток энергии – количество энергии, переносимое через некоторую произвольную поверхность в единицу времени: где W – количество энергии где S – площадь этой поверхности

Необратимый термодинамический процесс – процесс, при котором термодинамическая система, выведенная из состояния термодинамического равновесия, при проведении данного процесса в обратом направлении не повторяет всех положений прямого процесса

Билет 27

Если возвращающая сила пропорциональна смещению точки, то такая волна называется упругой

Одномерное волновое уравнение: . Общее решение:

– описывает возмущение, распространяющееся в положительном направлении оси X – убегающую волну – описывает возмущение, распространяющееся в отрицательном направлении оси X – набегающую волну

Средняя длина свободного пробега молекул – среднее расстояние, которое пролетает молекула между двумя последовательными столкновениями с другими молекулами

, где – эффективное сечение взаимодействия

Билет 28

Основное уравнение релятивистской динамики:

Взаимосвязь массы и энергии:

Значение постоянной С определяем из условия равенства нулю кинетической энергии при нулевой скорости:

Определение молярной теплоемкости идеального газа при изобарном процессе:

;

;

Значит: . Подставим в 1 формулу:

Билет 29

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

- амплитуда стоячей волны

Пучности – точки где ; их можно найти из условия Координаты пучностей: Соседние пучности находятся на расстоянии

Узлы – точки где ; их можно найти из условия

Координаты узлов: . Соседние узлы также находятся на расстоянии

Внутренняя энергия идеального газа – суммарная кинетическая энергия всех молекул газа

Билет 30

Принцип относительности Галилея:

Если в двух замкнутых лабораториях, одна из которых движется равномерно и прямолинейно (и поступательно) относительно другой, провести одинаковый механический эксперимент, то результат будет одинаковым. При переходе от одной системе отсчета к другой:

где - вектор, задающий положение одной системы относительно другой

т.к. масштаб времени не меняется: ; . Выберем класс инерциальных систем отсчета. Эти системы могут двигаться с разными скоростями, но их относительные ускорения нулевые, поэтому при переходе от одной ИСО к другой ускорение точек не меняется. Т.к. векторы сил тоже не зависят от системы отсчета, то второй закон Ньютона в них выглядит одинаково: .

Эффективный диаметр молекул газа -минимальное расстояние, на которое сближаются центры двух молекул при столкновении