Физика 10 класс. Законы, правила, формулы
Физика 10 класс. Законы, правила, формулы | Задачи по физике
Перейти к содержимому
- Свойства паров, жидкостей и твердых тел
- Давление насыщенного пара
Давление насыщенного пара (p0) не зависит от объёма, а зависит от температуры (T) и концентрации молекул пара (n)
,
где k – постоянная Больцмана
СИ: Па - Относительная влажность воздуха
Относительной влажностью воздуха (φ) называют отношение парциального давления (р) водяного пара, содержащегося в воздухе при данной температуре, к давлению (р0) насыщенного пара при той же температуре, выраженной в процентах.
%
СИ: % - Абсолютная влажность воздуха
Абсолютная влажность воздуха (ρ):
1) давление, оказываемое водяным паром при данных условиях: ;
2) это масса (m) водяного пара в единице объёма (V = 1 м3) воздуха: ;
СИ: Па, кг/м3 - Коэффициент поверхностного натяжения жидкости
Коэффициент поверхностного натяжения (σ) жидкости равен отношению модуля силы поверхностного натяжения (F) к длине (l) границы поверхности натяжения, на которую действует эта сила.СИ: Н/м
- Высота поднятия жидкости в капилляре
Высота (h) поднятия жидкости в капиллярной трубке (капилляре) прямо пропорциональна коэффициенту поверхностного натяжения (σ) и обратно пропорциональна плотности жидкости (ρ) и радиусу (r) капиллярной трубки. - Капиллярное давление
Капиллярное давление (p) жидкости в капилляре пропорционально коэффициенту поверхностного натяжения (σ) и обратно пропорционально радиусу капиллярной трубки (r).СИ: Па
- Абсолютная деформация (удлинение — сжатие)
Абсолютная деформация (Δl) — разность линейных размеров (l0 и l) твердого тела до и после приложения к нему силы.СИ: мм
- Относительная деформация (удлинение — сжатие)
Относительная деформация (ε) — отношение абсолютной деформации (Δl) к начальной длине твердого тела (l0). - Механическое напряжение
Механическое напряжение (σ) — это отношение модуля силы упругости (F) к площади поперечного сечения (S) тела.СИ: Па
- Закон Гука для твердого тела
При малых деформациях напряжение (σ) прямо пропорционально относительному удлинению (ε)СИ: Па
- Модуль упругости (модуль Юнга)
Модуль продольной упругости (Е) — постоянная для данного материала величина, численно равная механическому напряжению (σ), которое необходимо создать в теле, чтобы его относительное удлинение (ε) достигло единицыСИ: Па
- Коэффициент запаса прочности
Коэффициент запаса прочности (n) — это величина, показывающая во сколько раз напряжение (σпч), соответствующее пределу прочности, превышает напряжение (σдоп), допустимое для твердого тела в данных условиях нагружения.
n=σпч/σдоп
- Основы термодинамики
- Внутренняя энергия одноатомного газа
Внутренняя энергия (U) идеального одноатомного газа прямо пропорциональна количеству вещества (m/М) и его абсолютной температуре (T)СИ: Дж
- Внутренняя энергия многоатомного газа
Внутренняя энергия (U) идеального многоатомного газа прямо пропорциональна его абсолютной температуре (Т) и определяется числом степеней свободы (i) идеального газа.
,
где i=3 – одноатомного;
i=5 – двухатомных;
i=6 – трехатомных и более.
СИ: Дж - Работа внешних сил над газом
Работа (А) внешних сил, изменяющих объём газа при изобарном процессе, равна произведению давления (p) на изменение объёма (ΔV) газа.СИ: Дж
- Первый закон термодинамики
1) Изменение внутренней энергии (ΔU) системы при переходе её из одного состояния в другое равно сумме работы внешних сил (А) и количества теплоты (Q), переданного системе: ;
2) Количество теплоты (Q), переданное системе, идет на изменение её внутренней энергии (ΔU) и на совершение системой работы (А’) над внешними телами: .
СИ: Дж - Применение первого закона термодинамики
1) При изохорном процессе изменение внутренней энергии (ΔU) равно количеству переданной теплоты (Q): , (при V=const)
2) При изотермическом процессе все переданное газу количество теплоты (Q) идет на совершение работы (А’): , (при T=const)
3) При изобарном процессе передаваемое газу количество теплоты (Q) идет на изменение его внутренней энергии (ΔU) и на совершение работы (А’): , (при p=const)
4) При адиабатном процессе изменение внутренней энергии (ΔU) происходит только за счет совершение работы (А): , (при Q=0)
СИ: Дж - Работа теплового двигателя
Работа (А’), совершаемая тепловым двигателем, равна разности количества теплоты (Q1), полученного от нагревателя, и количества теплоты (Q2), отданного холодильникуСИ: Дж
- КПД теплового двигателя
Коэффициентом (η) полезного действия (КПД) теплового двигателя называют отношение работы (А’), совершаемой двигателем, к количеству теплоты (Q1), полученному от нагревателя.
;СИ: Дж
- КПД идеальной Тепловой машины
Реальная тепловая машина, работающая с нагревателем, имеющим температуру (T1), и холодильником с температурой (Т2), не может иметь КПД, превышающий КПД (7 тах) идеальной тепловой машины.
- Электростатика
- Закон сохранения заряда
В замкнутой системе алгебраическая сумма зарядов (q1, q2,…, qn,) всех частиц остается неизменной.СИ: Кл
- Закон Кулона
Сила взаимодействия (F) двух точечных неподвижных заряженных тел в вакууме прямо пропорциональна произведению модулей заряда (q1 и q2) и обратно пропорциональна квадрату расстояния между ними.
,
где k=9×109 (Н×м2)/Кл2 — коэффициент пропорциональности.
СИ: Н - Заряд электрона
Заряд электрона (е) — минимальный, механически неделимый, отрицательный заряд, существующий в природе.
e=1,6×10-19
СИ: Кл - Напряженность электрического поля
Напряженность электрическою поля () равна отношению силы (), с которой поле действует на точечный заряд, к этому заряду (q).СИ: Н/Кл; В/м
- Напряженность поля точечного заряда (в вакууме)
Модуль напряженности (Е) поля точечного заряда (q0) на расстоянии (r) от него равен: ,
где k=9×109 (Н×м2)/Кл2 — коэффициент пропорциональности.
СИ: Н/Кл - Принцип суперпозиции полей
Если в данной точке пространства заряженные частицы создают электрические поля, напряженности которых ( ), то результирующая напряженность поля в этой точке равна геометрической (векторной) сумме напряженностей.СИ: Н/Кл
- Диэлектрическая проницаемость
Диэлектрическая проницаемость (ε) — это физическая величина, показывающая, во сколько раз модуль напряженности (Е) электрического поля внутри однородного диэлектрика меньше модуля напряженности (Е0) поля в вакууме. - Работа при перемещении заряда в однородном электростатическом поле
Работа (А) при перемещении заряда (q) в однородном электростатическом поле напряженностью (Е) не зависит от формы траектории движения заряда, а определяется величиной перемещения (Δd=d2-d1) заряда вдоль силовых линий поля.СИ: Дж
- Потенциальная энергия заряда
Потенциальная энергия (Wp) заряда в однородном электростатическом поле равна произведению величины заряда (q) на напряженность (Е) поля и расстояние (d) от заряда до источника поля.СИ: Дж
- Потенциал электростатического поля
Потенциал (φ) данной точки электростатического поля численно равен:
1) потенциальной энергии (Wp) единичного заряда (q) в данной точке: ;
2) произведению напряженности (Е) поля на расстояние (d) от заряда до источника поля:
СИ: В - Напряжение (разность потенциалов)
Напряжение (U) или разность потенциалов (φ1-φ2) между двумя точками равна отношению работы поля (А) при перемещении заряда из начальной точки в конечную к этому заряду (q).СИ: В
- Связь между напряженностью и напряжением
Чем меньше меняется потенциал () на расстоянии (Δd), тем меньше напряженность (Е) электростатического поля.СИ: В/м
- Электроёмкость
Электроёмкость (C) двух проводников — это отношение заряда (q) одного из проводников к разности потенциалов (U) между этим проводников и соседним.СИ: Ф
- Электроёмкость конденсатора
Электроёмкость плоского конденсатора (C) прямо пропорциональна площади пластин (S), диэлектрической проницаемости (ε) размещенного между ними диэлектрика, и обратно пропорциональна расстоянию между пластинами (d).
,
ε0=8,85×10-12 Кл2/(Н×м2) – электрическая постоянная
СИ: Ф - Энергия заряженного конденсатора
Энергия (W) заряженного конденсатора равна:
1) половине произведения заряда (q) конденсатора на разность потенциалов (U) между его обкладками: ;
2) отношению квадрата заряда (q) конденсатора к удвоенной его ёмкости (С): ;
3) половине произведения ёмкости конденсатора (C) на квадрат разности потенциалов (U) между его обкладками: .
СИ: Дж - Электроёмкость шара
Электроёмкость шара радиусом R, помещенного в диэлектрическую среду с проницаемостью ε, равна:
СИ: Ф - Параллельное соединение конденсаторов
Общая ёмкость (Cобщ) конденсаторов, параллельно соединенных на участке электрической цепи, равна сумме ёмкостей (C1, C2, C3,…) отдельных конденсаторов.
Cобщ=C1+C2+C3+…+ Cn
СИ: Ф - Последовательное соединение конденсаторов
Величина, обратная общей ёмкости (Cобщ) конденсаторов, последовательно соединенных на участке электрической цепи, равна сумме величин, обратных ёмкостям (C1, C2, C3,…) отдельных конденсаторов.
1/Cобщ= 1/C1+1/C2+1/C3+…+ 1/Cn
СИ: Ф
- Законы постоянного тока
- Сила тока
Сила тока (I) равна:
1) отношению заряда (Δq), переносимого через поперечное сечение проводника за интервал времени (Δt), к этому интервалу времени;
2) произведению концентрации (n) заряженных частиц в проводнике, заряду каждой частицы (q0), скорости (v) движения заряженных частиц в проводнике и площади поперечного сечения (S) проводника.
,СИ: A
- Закон Ома для участка цепи
Сила тока (I) прямо пропорциональна приложенному напряжению (U) и обратно пропорциональна сопротивлению проводника (R)СИ: A
- Сопротивление проводника
Сопротивление (R) проводника зависит от материала проводника (удельного сопротивления ρ) и его геометрических размеров (длины l и площади поперечного сечения S).СИ: Ом
- Удельное сопротивление проводника
Удельное сопротивление (ρ) проводника — величина, численно равная сопротивлению проводника длиной (l) один метр и площадью поперечного сечения (S) один квадратный метр.СИ: Ом×м
- Работа постоянного тока
Работа (А) постоянного тока на участке цепи:
1) равна произведению силы тока (I), напряжения (U) и времени (t), в течение которого совершалась работа: ;
2) равна произведению квадрата силы тока (I), сопротивления участка цепи (R) и времени (t): ;
3) пропорциональна квадрату напряжения (U), времени (t) и обратно пропорционально сопротивлению (R) участка цепи: .
СИ: Дж - Мощность тока
Мощность (Р) постоянного тока на участке цепи равна:
1) работе (А) тока, выполняемой за единицу времени (t): ;
2) произведению напряжения (U) и силы тока (I): ;
3) произведению квадрата силы тока (I) и сопротивления (R): ;
4) отношению квадрата напряжения (U) к сопротивлению (R):
СИ: Вт - Электродвижущая сила (ЭДС)
Электродвижущая сила в замкнутом контуре (ξ) представляет собой отношение работы сторонних сил (Аст) при перемещении заряда внутри источника тока к заряду (q).
ξ=Аст/q
СИ: В - Закон Ома для полной цепи
Сила тока (I) в полной цепи равна отношению ЭДС(ξ) цепи к её полному сопротивлению (внутреннему сопротивлению r и внешнему R).СИ: A
- Последовательное соединение источников тока
Если цепь содержит несколько последовательно соединенных элементов с ЭДС (ξ1, ξ2, ξ3,…), то полная ЭДС цепи (ξ) равна алгебраической сумме ЭДС отдельных элементов.
ξ=ξ1+ξ2+ξ3+…
СИ: В - Параллельное соединение источников тока
Если цепь содержит несколько параллельно соединенных элементов с равными ЭДС (ξ1=ξ2=ξ3=…), то полная ЭДС цепи (ξ) равна ЭДС каждого элемента.
ξ=ξ1=ξ2=ξ3=…
СИ: В
zadachi-po-fizike.ru
Физика 10 класс. Законы, правила, формулы
- Свойства паров, жидкостей и твердых тел
- Давление насыщенного пара
Давление насыщенного пара (p0) не зависит от объёма, а зависит от температуры (T) и концентрации молекул пара (n)
,
где k – постоянная Больцмана
СИ: Па - Относительная влажность воздуха
Относительной влажностью воздуха (φ) называют отношение парциального давления (р) водяного пара, содержащегося в воздухе при данной температуре, к давлению (р0) насыщенного пара при той же температуре, выраженной в процентах.
%
СИ: % - Абсолютная влажность воздуха
Абсолютная влажность воздуха (ρ):
1) давление, оказываемое водяным паром при данных условиях: ;
2) это масса (m) водяного пара в единице объёма (V = 1 м3) воздуха: ;
СИ: Па, кг/м3 - Коэффициент поверхностного натяжения жидкости
Коэффициент поверхностного натяжения (σ) жидкости равен отношению модуля силы поверхностного натяжения (F) к длине (l) границы поверхности натяжения, на которую действует эта сила.СИ: Н/м
- Высота поднятия жидкости в капилляре
Высота (h) поднятия жидкости в капиллярной трубке (капилляре) прямо пропорциональна коэффициенту поверхностного натяжения (σ) и обратно пропорциональна плотности жидкости (ρ) и радиусу (r) капиллярной трубки. - Капиллярное давление
Капиллярное давление (p) жидкости в капилляре пропорционально коэффициенту поверхностного натяжения (σ) и обратно пропорционально радиусу капиллярной трубки (r).СИ: Па
- Абсолютная деформация (удлинение — сжатие)
Абсолютная деформация (Δl) — разность линейных размеров (l0 и l) твердого тела до и после приложения к нему силы.СИ: мм
- Относительная деформация (удлинение — сжатие)
Относительная деформация (ε) — отношение абсолютной деформации (Δl) к начальной длине твердого тела (l0). - Механическое напряжение
Механическое напряжение (σ) — это отношение модуля силы упругости (F) к площади поперечного сечения (S) тела.СИ: Па
- Закон Гука для твердого тела
При малых деформациях напряжение (σ) прямо пропорционально относительному удлинению (ε)СИ: Па
- Модуль упругости (модуль Юнга)
Модуль продольной упругости (Е) — постоянная для данного материала величина, численно равная механическому напряжению (σ), которое необходимо создать в теле, чтобы его относительное удлинение (ε) достигло единицыСИ: Па
- Коэффициент запаса прочности
Коэффициент запаса прочности (n) — это величина, показывающая во сколько раз напряжение (σпч), соответствующее пределу прочности, превышает напряжение (σдоп), допустимое для твердого тела в данных условиях нагружения.
n=σпч/σдоп
- Основы термодинамики
- Внутренняя энергия одноатомного газа
Внутренняя энергия (U) идеального одноатомного газа прямо пропорциональна количеству вещества (m/М) и его абсолютной температуре (T)СИ: Дж
- Внутренняя энергия многоатомного газа
Внутренняя энергия (U) идеального многоатомного газа прямо пропорциональна его абсолютной температуре (Т) и определяется числом степеней свободы (i) идеального газа.
,
где i=3 – одноатомного;
i=5 – двухатомных;
i=6 – трехатомных и более.
СИ: Дж - Работа внешних сил над газом
Работа (А) внешних сил, изменяющих объём газа при изобарном процессе, равна произведению давления (p) на изменение объёма (ΔV) газа.СИ: Дж
- Первый закон термодинамики
1) Изменение внутренней энергии (ΔU) системы при переходе её из одного состояния в другое равно сумме работы внешних сил (А) и количества теплоты (Q), переданного системе: ;
2) Количество теплоты (Q), переданное системе, идет на изменение её внутренней энергии (ΔU) и на совершение системой работы (А’) над внешними телами: .
СИ: Дж - Применение первого закона термодинамики
1) При изохорном процессе изменение внутренней энергии (ΔU) равно количеству переданной теплоты (Q): , (при V=const)
2) При изотермическом процессе все переданное газу количество теплоты (Q) идет на совершение работы (А’): , (при T=const)
3) При изобарном процессе передаваемое газу количество теплоты (Q) идет на изменение его внутренней энергии (ΔU) и на совершение работы (А’): , (при p=const)
4) При адиабатном процессе изменение внутренней энергии (ΔU) происходит только за счет совершение работы (А): , (при Q=0)
СИ: Дж - Работа теплового двигателя
Работа (А’), совершаемая тепловым двигателем, равна разности количества теплоты (Q1), полученного от нагревателя, и количества теплоты (Q2), отданного холодильникуСИ: Дж
- КПД теплового двигателя
Коэффициентом (η) полезного действия (КПД) теплового двигателя называют отношение работы (А’), совершаемой двигателем, к количеству теплоты (Q1), полученному от нагревателя.
;СИ: Дж
- КПД идеальной Тепловой машины
Реальная тепловая машина, работающая с нагревателем, имеющим температуру (T1), и холодильником с температурой (Т2), не может иметь КПД, превышающий КПД (7 тах) идеальной тепловой машины.
- Электростатика
- Закон сохранения заряда
В замкнутой системе алгебраическая сумма зарядов (q1, q2,…, qn,) всех частиц остается неизменной.СИ: Кл
- Закон Кулона
Сила взаимодействия (F) двух точечных неподвижных заряженных тел в вакууме прямо пропорциональна произведению модулей заряда (q1 и q2) и обратно пропорциональна квадрату расстояния между ними.
,
где k=9×109 (Н×м2)/Кл2 — коэффициент пропорциональности.
СИ: Н - Заряд электрона
Заряд электрона (е) — минимальный, механически неделимый, отрицательный заряд, существующий в природе.
e=1,6×10-19
СИ: Кл - Напряженность электрического поля
Напряженность электрическою поля () равна отношению силы (), с которой поле действует на точечный заряд, к этому заряду (q).СИ: Н/Кл; В/м
- Напряженность поля точечного заряда (в вакууме)
Модуль напряженности (Е) поля точечного заряда (q0) на расстоянии (r) от него равен: ,
где k=9×109 (Н×м2)/Кл2 — коэффициент пропорциональности.
СИ: Н/Кл - Принцип суперпозиции полей
Если в данной точке пространства заряженные частицы создают электрические поля, напряженности которых ( ), то результирующая напряженность поля в этой точке равна геометрической (векторной) сумме напряженностей.СИ: Н/Кл
- Диэлектрическая проницаемость
Диэлектрическая проницаемость (ε) — это физическая величина, показывающая, во сколько раз модуль напряженности (Е) электрического поля внутри однородного диэлектрика меньше модуля напряженности (Е0) поля в вакууме. - Работа при перемещении заряда в однородном электростатическом поле
Работа (А) при перемещении заряда (q) в однородном электростатическом поле напряженностью (Е) не зависит от формы траектории движения заряда, а определяется величиной перемещения (Δd=d2-d1) заряда вдоль силовых линий поля.СИ: Дж
- Потенциальная энергия заряда
Потенциальная энергия (Wp) заряда в однородном электростатическом поле равна произведению величины заряда (q) на напряженность (Е) поля и расстояние (d) от заряда до источника поля.СИ: Дж
- Потенциал электростатического поля
Потенциал (φ) данной точки электростатического поля численно равен:
1) потенциальной энергии (Wp) единичного заряда (q) в данной точке: ;
2) произведению напряженности (Е) поля на расстояние (d) от заряда до источника поля:
СИ: В - Напряжение (разность потенциалов)
Напряжение (U) или разность потенциалов (φ1-φ2) между двумя точками равна отношению работы поля (А) при перемещении заряда из начальной точки в конечную к этому заряду (q).СИ: В
- Связь между напряженностью и напряжением
Чем меньше меняется потенциал () на расстоянии (Δd), тем меньше напряженность (Е) электростатического поля.СИ: В/м
- Электроёмкость
Электроёмкость (C) двух проводников — это отношение заряда (q) одного из проводников к разности потенциалов (U) между этим проводников и соседним.СИ: Ф
- Электроёмкость конденсатора
Электроёмкость плоского конденсатора (C) прямо пропорциональна площади пластин (S), диэлектрической проницаемости (ε) размещенного между ними диэлектрика, и обратно пропорциональна расстоянию между пластинами (d).
,
ε0=8,85×10-12 Кл2/(Н×м2) – электрическая постоянная
СИ: Ф - Энергия заряженного конденсатора
Энергия (W) заряженного конденсатора равна:
1) половине произведения заряда (q) конденсатора на разность потенциалов (U) между его обкладками: ;
2) отношению квадрата заряда (q) конденсатора к удвоенной его ёмкости (С): ;
3) половине произведения ёмкости конденсатора (C) на квадрат разности потенциалов (U) между его обкладками: .
СИ: Дж - Электроёмкость шара
Электроёмкость шара радиусом R, помещенного в диэлектрическую среду с проницаемостью ε, равна:
СИ: Ф - Параллельное соединение конденсаторов
Общая ёмкость (Cобщ) конденсаторов, параллельно соединенных на участке электрической цепи, равна сумме ёмкостей (C1, C2, C3,…) отдельных конденсаторов.
Cобщ=C1+C2+C3+…+ Cn
СИ: Ф - Последовательное соединение конденсаторов
Величина, обратная общей ёмкости (Cобщ) конденсаторов, последовательно соединенных на участке электрической цепи, равна сумме величин, обратных ёмкостям (C1, C2, C3,…) отдельных конденсаторов.
1/Cобщ= 1/C1+1/C2+1/C3+…+ 1/Cn
СИ: Ф
- Законы постоянного тока
- Сила тока
Сила тока (I) равна:
1) отношению заряда (Δq), переносимого через поперечное сечение проводника за интервал времени (Δt), к этому интервалу времени;
2) произведению концентрации (n) заряженных частиц в проводнике, заряду каждой частицы (q0), скорости (v) движения заряженных частиц в проводнике и площади поперечного сечения (S) проводника.
,СИ: A
- Закон Ома для участка цепи
Сила тока (I) прямо пропорциональна приложенному напряжению (U) и обратно пропорциональна сопротивлению проводника (R)СИ: A
- Сопротивление проводника
Сопротивление (R) проводника зависит от материала проводника (удельного сопротивления ρ) и его геометрических размеров (длины l и площади поперечного сечения S).СИ: Ом
- Удельное сопротивление проводника
Удельное сопротивление (ρ) проводника — величина, численно равная сопротивлению проводника длиной (l) один метр и площадью поперечного сечения (S) один квадратный метр.СИ: Ом×м
- Работа постоянного тока
Работа (А) постоянного тока на участке цепи:
1) равна произведению силы тока (I), напряжения (U) и времени (t), в течение которого совершалась работа: ;
2) равна произведению квадрата силы тока (I), сопротивления участка цепи (R) и времени (t): ;
3) пропорциональна квадрату напряжения (U), времени (t) и обратно пропорционально сопротивлению (R) участка цепи: .
СИ: Дж - Мощность тока
Мощность (Р) постоянного тока на участке цепи равна:
1) работе (А) тока, выполняемой за единицу времени (t): ;
2) произведению напряжения (U) и силы тока (I): ;
3) произведению квадрата силы тока (I) и сопротивления (R): ;
4) отношению квадрата напряжения (U) к сопротивлению (R):
СИ: Вт - Электродвижущая сила (ЭДС)
Электродвижущая сила в замкнутом контуре (ξ) представляет собой отношение работы сторонних сил (Аст) при перемещении заряда внутри источника тока к заряду (q).
ξ=Аст/q
СИ: В - Закон Ома для полной цепи
Сила тока (I) в полной цепи равна отношению ЭДС(ξ) цепи к её полному сопротивлению (внутреннему сопротивлению r и внешнему R).СИ: A
- Последовательное соединение источников тока
Если цепь содержит несколько последовательно соединенных элементов с ЭДС (ξ1, ξ2, ξ3,…), то полная ЭДС цепи (ξ) равна алгебраической сумме ЭДС отдельных элементов.
ξ=ξ1+ξ2+ξ3+…
СИ: В - Параллельное соединение источников тока
Если цепь содержит несколько параллельно соединенных элементов с равными ЭДС (ξ1=ξ2=ξ3=…), то полная ЭДС цепи (ξ) равна ЭДС каждого элемента.
ξ=ξ1=ξ2=ξ3=…
СИ: В
Поделитесь с друзьями:
zadachi-po-fizike.electrichelp.ru
Молекулярная физика — Основные формулы
1. Основы молекулярно-кинетической теории. Газовые законы
1.1 Количество вещества
m — масса;
μ — молярная масса вещества;
N — число молекул;
NA = 6,02·1023 моль-1 — число Авогадро
1.2 Основное уравнение молекулярно-кинетической теории идеального газа
p — давление идеального газа;
m — масса одной молекулы;
n = N/V — концентрация молекул;
V — объем газа;
N — число молекул;
— среднее значение квадрата скорости молекул.
1.3 Средняя квадратичная скорость молекул идеального газа
k = 1,38·10-23 Дж/К — постоянная Больцмана;
R = kNA = 8,31 Дж/(моль·К) — универсальная газовая постоянная;
T = t+273 — абсолютная температура;
t — температура по шкале Цельсия.
1.4 Средняя кинетическая энергия молекулы одноатомного газа
1.5 Давление идеального газа
n — концентрация молекул;
k — постоянная Больцмана;
T — абсолютная температура.
1.6 Закон Бойля-Мариотта
p — давление;
V — объем газа.
1.7 Закон Шарля
p0 — давление газа при 0 °С;
α = 1/273 °C-1 — температурный коэффициент давления.
1.8 Закон Гей-Люссака
V0 — объем газа при 0 °С.
1.9 Уравнение Менделеева-Клапейрона
1.10 Объединенный закон газового состояния (уравнение Клапейрона)
1.11 Закон Дальтона
pi — парциальное давление i-й компоненты смеси газов.
2. Основы термодинамики
2.1 Внутренняя энергия идеального одноатомного газа
ν — количество вещества;
R = 8,31 Дж/(моль·К) — универсальная газовая постоянная;
T — абсолютная температура.
2.2 Элементарная работа, совершаемая газом,
при изменении объема на бесконечно малую величину dV
p — давление газа.
При изменении объема от V1 до V2
2.3 Первый закон термодинамики
ΔQ — количество подведенной теплоты;
ΔA — работа, совершаемая веществом;
ΔU — изменение внутренней энергии вещества.
2.4 Теплоемкость идеального газа
ΔQ — количество переданной системе теплоты на участке процесса;
ΔT — изменение температуры на этом участке процесса.
fizikazadachi.ru
Физика. 10 класс — Конспекты
Физика. 10 класс — Конспекты
«Физика — 10 класс»
По учебнику «Физика. 10 класс» — базовый и профил. уровни, авторы Мякишев, Буховцев, Сотский.
Введение
Физика и познание мира ………. смотреть
Механика ………. смотреть
КИНЕМАТИКА
Кинематика точки и твёрдого тела
§ 1. Механическое движение. Система отсчёта ………. смотреть
§ 2. Способы описания движения ………. смотреть
§ 3. Траектория. Путь. Перемещение ………. смотреть
§ 4. Равномерное прямолинейное движение. Скорость. Уравнение движения ………. смотреть
§ 5. Примеры решения задач по теме «Равномерное прямолинейное движение» ………. смотреть
§ 6. Сложение скоростей ………. смотреть
§ 7. Примеры решения задач по теме «Сложение скоростей» ………. смотреть
§ 8. Мгновенная и средняя скорости ………. смотреть
§ 9. Ускорение ………. смотреть
§ 10. Движение с постоянным ускорением ………. смотреть
§ 11. Определение кинематических характеристик движения с помощью графиков ………. смотреть
§ 12. Примеры решения задач по теме «Движение с постоянным ускорением» ………. смотреть
§ 13. Движение с постоянным ускорением свободного падения ………. смотреть
§ 14. Примеры решения задач по теме «Движение с постоянным ускорением свободного падения» ………. смотреть
§ 15. Равномерное движение точки по окружности ………. смотреть
§ 16. Кинематика абсолютно твёрдого тела. Поступательное и вращательное движение ………. смотреть
§ 16. Кинематика абсолютно твёрдого тела. Угловая скорость. Связь между линейной и угловой скоростями ………. смотреть
§ 17. Примеры решения задач по теме «Кинематика твёрдого тела» ………. смотреть
ДИНАМИКА
Законы механики Ньютона
§ 18. Основное утверждение механики ………. смотреть
§ 19. Сила ………. смотреть
§ 19. Инертность тела. Масса. Единица массы ………. смотреть
§ 20. Первый закон Ньютона ………. смотреть
§ 21. Второй закон Ньютона ………. смотреть
§ 22. Принцип суперпозиции сил ………. смотреть
§ 23. Примеры решения задач по теме «Второй закон Ньютона» ………. смотреть
§ 24. Третий закон Ньютона ………. смотреть
§ 25. Геоцентрическая система отсчёта ………. смотреть
§ 26. Принцип относительности Галилея. Инвариантные и относительные величины ………. смотреть
Силы в механике
§ 27. Силы в природе ………. смотреть
§ 28. Сила тяжести и сила всемирного тяготения ………. смотреть
§ 29. Сила тяжести на других планетах ………. смотреть
§ 30. Примеры решения задач по теме «Закон всемирного тяготения» ………. смотреть
§ 31. Первая космическая скорость ………. смотреть
§ 32. Примеры решения задач по теме «Первая космическая скорость» ………. смотреть
§ 33. Вес. Невесомость ………. смотреть
§ 34. Деформация и силы упругости. Закон Гука ………. смотреть
§ 35. Примеры решения задач по теме «Силы упругости. Закон Гука» ………. смотреть
§ 36. Силы трения ………. смотреть
§ 37. Примеры решения задач по теме «Силы трения» ………. смотреть
§ 37. Примеры решения задач по теме «Силы трения» (продолжение) ………. смотреть
ЗАКОНЫ СОХРАНЕНИЯ В МЕХАНИКЕ
Закон сохранения импульса
§ 38. Импульс материальной точки ………. смотреть
§ 38. Закон сохранения импульса ………. смотреть
§ 38. Реактивное движение. Успехи в освоении космоса ………. смотреть
§ 39. Примеры решения задач по теме «Закон сохранения импульса» ………. смотреть
Закон сохранения энергии
§ 40. Механическая работа и мощность силы ………. смотреть
§ 41. Энергия. Кинетическая энергия ………. смотреть
§ 42. Примеры решения задач по теме «Кинетическая энергия и её изменение» ………. смотреть
§ 43. Работа силы тяжести. Консервативные силы ………. смотреть
§ 43. Работа силы упругости. Консервативные силы ………. смотреть
§ 44. Потенциальная энергия ………. смотреть
§ 45. Закон сохранения энергии в механике ………. смотреть
§ 46. Работа силы тяготения. Потенциальная энергия в поле тяготения ………. смотреть
§ 47. Примеры решения задач по теме «Закон сохранения механической энергии» ………. смотреть
Динамика вращательного движения абсолютно твёрдого тела
§ 48. Основное уравнение динамики вращательного движения ………. смотреть
§ 49. Закон сохранения момента импульса. Кинетическая энергия абсолютно твёрдого тела, вращающегося относительно неподвижной оси ………. смотреть
§ 50. Примеры решения задач по теме «Динамика вращательного движения абсолютно твёрдого тела» ………. смотреть
СТАТИКА
Равновесие абсолютно твёрдых тел
§ 51. Равновесие тел ………. смотреть
§ 52. Примеры решения задач по теме «Равновесие твёрдых тел» ………. смотреть
МОЛЕКУЛЯРНАЯ ФИЗИКА. ТЕПЛОВЫЕ ЯВЛЕНИЯ
Почему тепловые явления изучаются в молекулярной физике ………. смотреть
Основы молекулярно-кинетической теории
§ 53. Основные положения молекулярно-кинетической теории. Размеры молекул ………. смотреть
§ 54. Примеры решения задач по теме «Основные положения МКТ» ………. смотреть
§ 55. Броуновское движение ………. смотреть
§ 56. Силы взаимодействия молекул. Строение газообразных, жидких и твёрдых тел ………. смотреть
Молекулярно-кинетическая теория идеального газа
§ 57. Идеальный газ в МКТ. Среднее значение квадрата скорости молекул ………. смотреть
§ 57. Основное уравнение молекулярно-кинетической теории газов ………. смотреть
§ 58. Примеры решения задач по теме «Основное уравнение молекулярно-кинетической теории» ………. смотреть
§ 59. Температура и тепловое равновесие ………. смотреть
§ 60. Определение температуры. Энергия теплового движения молекул ………. смотреть
§ 60. Абсолютная температура. Температура — мера средней кинетической энергии молекул ………. смотреть
§ 61. Измерение скоростей молекул газа ………. смотреть
§ 62. Примеры решения задач по теме «Энергия теплового движения молекул» ………. смотреть
Уравнение состояния идеального газа. Газовые законы
§ 63. Уравнение состояния идеального газа ………. смотреть
§ 64. Примеры решения задач по теме «Уравнение состояния идеального газа» ………. смотреть
§ 65. Газовые законы ………. смотреть
§ 66. Примеры решения задач по теме «Газовые законы» ………. смотреть
§ 67. Примеры решения задач по теме «Определение параметров газа по графикам изопроцессов» ………. смотреть
Взаимные превращения жидкостей и газов
§ 68. Насыщенный пар ………. смотреть
§ 69. Давление насыщенного пара ………. смотреть
§ 70. Влажность воздуха ………. смотреть
§ 71. Примеры решения задач по теме «Насыщенный пар. Влажность воздуха» ………. смотреть
Твёрдые тела
§ 72. Кристаллические тела ………. смотреть
§ 72. Аморфные тела ………. смотреть
Основы термодинамики
§ 73. Внутренняя энергия ………. смотреть
§ 74. Работа в термодинамике ………. смотреть
§ 75. Примеры решения задач по теме «Внутренняя энергия. Работа» ………. смотреть
§ 76. Количество теплоты. Уравнение теплового баланса ………. смотреть
§ 77. Примеры решения задач по теме: «Количество теплоты. Уравнение теплового баланса» ………. смотреть
§ 78. Первый закон термодинамики ………. смотреть
§ 79. Применение первого закона термодинамики к различным процессам ………. смотреть
§ 80. Примеры решения задач по теме: «Первый закон термодинамики» ………. смотреть
§ 81. Второй закон термодинамики ………. смотреть
§ 81. Статистический характер второго закона термодинамики ………. смотреть
§ 82. Принцип действия тепловых двигателей. Коэффициент полезного действия (КПД) тепловых двигателей ………. смотреть
§ 83. Примеры решения задач по теме: «КПД тепловых двигателей» ………. смотреть
ОСНОВЫ ЭЛЕКТРОДИНАМИКИ
Что такое электродинамика ………. смотреть
Электростатика
§ 84. Электрический заряд и элементарные частицы. Закон сохранения заряда ………. смотреть
§ 85. Закон Кулона. Единица электрического заряда ………. смотреть
§ 86. Примеры решения задач по теме «Закон Кулона» ………. смотреть
§ 87. Близкодействие и действие на расстоянии ………. смотреть
§ 88. Электрическое поле ………. смотреть
§ 89. Напряжённость электрического поля. Силовые линии ………. смотреть
§ 90. Поле точечного заряда и заряженного шара. Принцип суперпозиции полей ………. смотреть
§ 91. Примеры решения задач по теме «Напряжённость электрического поля. Принцип суперпозиции полей» ………. смотреть
§ 92. Проводники в электростатическом поле ………. смотреть
§ 92. Диэлектрики в электростатическом поле ………. смотреть
§ 93. Потенциальная энергия заряженного тела в однородном электростатическом поле ………. смотреть
§ 94. Потенциал электростатического поля и разность потенциалов ………. смотреть
§ 95. Связь между напряжённостью электростатического поля и разностью потенциалов. Эквипотенциальные поверхности ………. смотреть
§ 96. Примеры решения задач по теме «Потенциальная энергия электростатического поля. Разность потенциалов» ………. смотреть
§ 97. Электроёмкость. Единицы электроёмкости. Конденсатор ………. смотреть
§ 98. Энергия заряженного конденсатора. Применение конденсаторов ………. смотреть
§ 99. Примеры решения задач по теме «Электроёмкость. Энергия заряженного конденсатора» ………. смотреть
Законы постоянного тока
§ 100. Электрический ток. Сила тока ………. смотреть
§ 101. Закон Ома для участка цепи. Сопротивление ………. смотреть
§ 102. Электрические цепи. Последовательное и параллельное соединения проводников ………. смотреть
§ 103. Примеры решения задач по теме «Закон Ома. Последовательное и параллельное соединения проводников» ………. смотреть
§ 104. Работа и мощность постоянного тока ………. смотреть
§ 105. Электродвижущая сила ………. смотреть
§ 106. Закон Ома для полной цепи ………. смотреть
§ 107. Примеры решения задач по теме «Работа и мощность постоянного тока. Закон Ома для полной цепи» ………. смотреть
Электрический ток в различных средах
§ 108. Электрическая проводимость различных веществ. Электронная проводимость металлов ………. смотреть
§ 109. Зависимость сопротивления проводника от температуры. Сверхпроводимость ………. смотреть
§ 110. Электрический ток в полупроводниках. Собственная и примесная проводимости ………. смотреть
§ 111. Электрический ток через контакт полупроводников с разным типом проводимости. Транзисторы ………. смотреть
§ 112. Электрический ток в вакууме. Электронно-лучевая трубка ………. смотреть
§ 113. Электрический ток в жидкостях. Закон электролиза ………. смотреть
§ 114. Электрический ток в газах. Несамостоятельный и самостоятельный разряды ………. смотреть
§ 115. Плазма ………. смотреть
§ 116. Примеры решения задач по теме «Электрический ток в различных средах» ………. смотреть
Источник: «Физика — 10 класс», 2014, учебник Мякишев, Буховцев, Сотский
class-fizika.ru
Предисловие
Представленный учебный
Учитель физики и
| |
Содержание
| |
Список
| |
Урок
| |
Решите задачу 2, a.
Каково давление азота, если средняя квадратичная скорость его молекул 500 м/с, а его плотность 1,36 кг/м3? | |
Урок
| |
Задачи
| |
Задача 1. Как изменится
давление водорода, находящегося в закрытом сосуде, если каждая молекула распадется на отдельные атомы, а средние квадраты скоростей не изменятся? | |
Задача 2. Имеются два
одинаковых сосуда. В одном из них находится кислород, а в другом – азот. Число молекул каждого газа и средние квадраты их скоростей одинаковы. Давление кислорода равно 32 кПа. Чему равно давление азота? | |
Задача 3. В результате
нагревания газа в закрытом сосуде средняя квадратичная скорость молекул увеличилась в 2 раза. Как изменилось давление? | |
Задача 4. В сосуд,
содержащий некоторое количество атомов гелия, добавляют такое же число молекул водорода, имеющих среднюю кинетическую энергию теплового движения, равную средней кинетической энергии теплового движения атомов гелия. Во сколько раз изменится давление в сосуде? | |
Задача 5. Рассчитайте
силу удара молекулы газа о стенку сосуда, если она движется перпендикулярно стенке со скоростью u, масса молекулы m0, а время ее соударения со стенкой dt. | |
Задача 6. Сколько
ударов Z молекул о стенку площадью S = 1 м2 происходит за 1 с? | |
Задача 7 (проблемная).
Спутник объемом V = 1000 м3 заполнен гелием. Метеорит пробил в стенке спутника отверстие площадью S = 1 см2. Оцените время, за которое давление упадет на 1%. Температуру внутри спутника считать неизменной. Средняя квадратичная скорость атомов гелия v = 500 м/с. | |
fiz.1sept.ru
Основы молекулярно-кинетической теории (к задачнику Рымкевича для 10-11 классов)
Основы молекулярно-кинетической теории к задачнику по физике за 10-11 классы «Физика. 10-11 класс. Пособие для общеобразовательных учебных заведений» Рымкевич А.П.
Основным положением молекулярно-кинетической теории является утверждение, что все тела состоят из мельчайших частиц (молекул, атомов и т.д.), которые движутся и взаимодействуют между собой. Доказательствами молекулярного строения вещества являются дробление тел, плавление, испарение, диффузия, броуновское движение и т.д.
Молярной массой M вещества называется масса такого количества молекул данного вещества, которое содержится в углероде 12C массой 12 г. Молярную массу вещества можно узнать по таблице Менделеева, сложив атомные массы всех атомов, входящих в молекулу этого вещества. При этом молярная масса будет измеряться в г/моль. Для перевода в систему СИ это значение следует умножить на 10-3. При этом молярная масса измеряется в кг/моль. Так, например, молярная масса водорода H2 равна 2 г/моль=2⋅103 кг/моль.
В одном моле любого вещества содержится NA = 6,022⋅1023 моль-1 молекул. Число NA называется постоянной Авогадро. Масса одной молекулы m0 выражается формулой
Количеством вещества v называется отношение числа молекул N к числу Авогадро NA :
Если m — масса вещества, то
Идеальным газом называется газ, в котором молекулы движутся свободно и взаимодействуют между собой и со стенками сосуда только при столкновениях. Модель идеального газа удовлетворительно описывает достаточно разреженные газы.
Среднеквадратичной скоростью молекул
называется следующая физическая величин
где v1, v2, v3,… — скорости молекул: первой, второй, третьей, и так далее до N. Отметим, что средняя скорость молекул равна нулю и не равна
Концентрацией молекул n называется отношение числа молекул N в объеме V к этому объему V:
Давление p можно выразить следующей формулой
Это уравнение носит название основного уравнения молекулярно кинетической теории (МКТ) газов. Это уравнение можно переписать в виде
где ρ — плотность газа,
— средняя кинетическая энергия молекулы газа. Средняя кинетическая энергия
связана с температурой T газа формулой
где k—постоянная Больцмана. Она численно равна
Можно доказать следующую формулу:
Из нее следует уравнение Менделеева-Клапейрона
где
— универсальная газовая постоянная.
При неизменной массе и составе газа
Если же постоянна еще и температура, то
(изотермический процесс), если давление постоянно, то
(изобарический процесс), если объем постоянен, то
(изохорический процесс).
Водяной пар всегда присутствует в атмосфере Земли, как малая примесь, но он во многом определяет погоду. Влажность воздуха можно характеризовать парциальным давлением пара p или плотностью пара ρ (абсолютная влажность). Насыщенным паром называется пар, находящийся в динамическом равновесии со своей жидкостью. При определенной температуре существует такое давление, при котором водяной пар становится насыщенным. Такое давление рнас называется давлением насыщенного пара. Это давление можно найти по таблице в задачнике. Относительной влажностью φ называется отношение парциального давления пара p к давлению насыщенного пара
Если ρнас — плотность насыщенного пара, то
В жидкостях имеет место явление поверхностного натяжения. Оно состоит в том, что жидкость стремится уменьшить свою энергию, минимизировав поверхность. Как известно, из всех тел заданного объема минимальной поверхностью обладает шар. Именно поэтому жидкость в невесомости приобретает шарообразную форму. Сила поверхностного натяжения F, действующая на тело длины l, выражается формулой
где σ — коэффициент поверхностного натяжения.
Пусть имеется твердое тело длинной l с площадью поперечного сечения S, которое под действием силы F удлинилось на Δl. Тогда имеет место формула
где
напряжение в теле, Е — константа, которая называется
модулем Юнга,
— относительное удлинение.
5terka.com
Термодинамика. Молекулярная физика. Конспекты по физике 10-11 класс. О газах
Термодинамика. Молекулярная физика. Конспекты по физике 10-11 класс. О газах
Здесь представлены конспекты по теме «Термодинамика и молекулярная физика» для 10-11 классов.
!!! Конспекты с одинаковыми названиями различаются по степени сложности.
1. Дискретное строение вещества — Повторение 7-8 класса ……… смотреть
2. Агрегатные состояния вещества — Модели строения газов, жидкостей и твердых тел и объяснение свойств вещества на основе этих моделей ……… смотреть
3. Законы идеального газа — Уравнение состояния идеального газа ……… смотреть
4. Молекулярно-кинетическая теория — Молекулярная физика. Модель идеального газа ……… смотреть
5. Первое начало термодинамики — Закон сохранения энергии в тепловых процессах ……… смотреть
6. Тепловые двигатели — Принципы работы тепловых двигателей ……… смотреть
7. Тепловые явления — Виды теплопередачи: теплопроводность, конвекция, излучение. Количество теплоты. Повторение 7-8 класса ……… смотреть
8. Фазовые переходы — Модели строения газов, жидкостей и твердых тел и объяснение свойств вещества на основе этих моделей ……… смотреть
Дополнительные конспекты по физике 10-11 класс — Класс!ная физика
Механика —
Электродинамика —
Термодинамика —
Оптика —
Квантовая механика
—
Астрономия
Знаете ли вы?
Знаете ли Вы, что придуманное Гельмонтом в начале XVII века слово «газ» («Такой пар я назвал «газ», потому что он почти не отличается от «хаоса» древних» — Ян Баптист ван Гельмонт) довольно долго не употреблялось, оно было возрождено знаменитым Лавуазье лишь в конце XVIII века и широко распространилось во времена полетов братьев Монгольфье на первых воздушных шарах.
… универсальная модель «совершенного газа» была предложена французским физиком и химиком Анри Реньо в 1842 году. Термин же «идеальный газ» ввел в 1854 году Рудольф Клаузиус.
… закон Дальтона является прямым следствием закона Авогадро и оба закона вытекают из молекулярно-кинетической теории идеального газа.
… оценки постоянной Авогадро, сделанные на основе теории идеального газа, уступали по точности вычислениям, опирающимся на модель реального газа, например расчетам Ван-дер-Ваальса.
… молекулярно-кинетическая теория идеального газа приводит к обоснованию экспериментально установленного факта равенства молярных теплоемкостей газов одного типа — скажем, одноатомных или двухатомных.
… многие положения кинетической теории газов долгое время ждали своего опытного подтверждения. Так, лишь в 1911 году французский физик Дюнуайе поставил эксперимент, в котором показал, что молекулы газа беспрестанно сталкиваются друг с другом, а между столкновениями движутся прямолинейно.
… вывести столь известное теперь уравнение состояния газа (или объединенный газовый закон) Клапейрона побудила работа по «реанимации» труда Сади Карно, незаслуженно остававшегося в тени в течение десяти лет.
… модель идеального газа «работает» и при обсуждении закона осмотического давления, установленного в конце прошлого века голландским химиком Вант-Гоффом. Рассчитывая это давление как для газа, состоящего из растворенного вещества, можно понять, например, почему при растворении 20 граммов сахара в литре воды возникает давление, способное уравновесить водяной столб высотой 14 метров.
… теория идеального газа позволяет оценить давление и температуру даже внутри звезд. Результаты таких оценок при всей их приблизительности весьма близки к полученным строгими расчетами. Так, согласно оценкам, давление газа в недрах Солнца оказывается в миллиарды раз выше нормального атмосферного, а температура там составляет миллионы градусов.
… для комнатных температур модель идеального газа начинает «хромать» уже при плотностях, лишь в 100 раз превышающих плотность газа при нормальных условиях.
… в работах Максвелла по кинетической теории газов впервые в описание физических явлений вошла статистика — иначе было бы невозможно получить общую картину поведения газа как огромного ансамбля частиц.
… газ без столкновений молекул может существовать не только в идеальной модели, но и в действительности. Это так называемый кнудсеновский газ — газ, находящийся при столь низком давлении, что его молекулы сталкиваются только со стенками сосуда. Особые свойства истечения такого газа через малое отверстие используются, например, при разделении изотопов.
… благодаря возможностям ЭВМ, удается наблюдать переход от упорядоченного движения «газа шаров» к хаотическому, выяснить причины возникновения «молекулярного хаоса» — в конечном счете, перейти к описанию явлений случайных, слабо поддающихся детальным расчетам.
Источник: журнал «Квант»
class-fizika.ru