Вопрос 6. Энергия. Кинетическая , потенциальная энергия. Закон сохранения энергии.

Механическая энергия W – энергия механического движения и взаимодействия тел. Равна сумме кинетической и потенциальной энергий.

Кинетическая – мера механического движения тела и измеряется той работой, которую может совершить это тело при его торможении до полной остановки. Материальной точки: W_K=m²/2.

Потенциальная – зависящая только от взаимного расположения взаимодействующих материальных точек или тел.

Закон сохранения – механическая энергия консервативной системы сохраняется неизменной в процессе движения системы. Консервативная система тел(материальных точек) – в которой все внешние силы, действующие на эти тела, являются стационарными и потенциальными, а все внутренние силы потенциальны.

Уменьшение W_П тела при его мгновенном перемещении из одного положения в пространства в другое измеряется той работой, которую совершают при этом действующие на него потенциальные силы.

Вопрос 5. Работа силы в механике. Работа силы тяжести, работа силы упругости.

Работа силы при элементарном перемещении тела - скалярное произведение вектора силы на вектор перемещения.

; – угол междуи,- элементарный путь,– проекция векторана вектор.

Полная работа при перемещении тела из точки 1 в точку 2 равна интегралу от скалярного произведения силы на перемещение или интегралу по пути от проекции силы на этот путь.

Работа силы тяжести: рассмотрим, какая совершается работа при подъеме массой m по наклонной плоскости длиной l на высоту h:

Если тело поднимают по вертикали на высоту h:

Сравнивая результаты, заметим, что работа силы тяжести не зависит от вида траектории, пути, а зависит только от начального и конечного положения тела.

Работа силы упругости:

- угол между и жеформацией.

Работа силы упругости зависит только от начального и конечного положения тела, не зависит от величины пути и вида траектории.

Если в стационарных силовых полях работа, которая совершается над телом силами поля, не зависит от пути, то силы таких полей – консервативные. Работа консервативных сил по замкнутому контуру равна нулю.

Мощность N силы F – скалярная величина, характеризующая быстроту совершения работы этой силой и отношению элементарной работы A к промежутку времени dt, за который она совершена: N=A/dt=(F*(dr/dt))=(Fv). Мощность силы равна скалярному произведению этой силы на скорость перемещения её точки приложения: N=F_, где F_-проекция силы F на направление вектора v.

Механическая энергия W – энергия механического движения и взаимодействия тел. Равна сумме кинетической и потенциальной энергий.

Вопрос 7. Идеальный газ. Уравнение Менделеева-Клаперона. Плотность, концентрация молекул. Закон Дальтона.

Идеальный газ – в котором отсутствуют силы межмолекулярного взаимодействия.

Уравнение состояния идеального газа – V_=RT, где ,  и V_ - давление, молярный объём и абсолютная температура газа, а R – универсальная газовая постоянная (работа совершаемая 1 молекулой идеального газа при изобарном нагревании на один градус. R=8.31*10³ дж/кмоль*град).

Уравнение Клапейрона-Менделеева – Для произвольной массы M газа объём V=(M/)*V_ и уравнение состояния имеет вид: V=(M/)*RT – это уравнение Ме-Кл. Поскольку V/M= - удельный объём газа, то =(R/)*T=BT, где B=R/ - удельная газовая постоянная, зависящая от молекулярного веса газа. Из уравнения Ме-Кл’на следует, что число n₀ молекул, содержащихся в единице объёма идеального газа, равно n₀=(N_A/V_)=(N_A)/(RT)=/(kT), где k=R/N_A=1.38*10^-23 дж.град – постоянная Больцмана, N_A=6.023*10²³ моль^-1 – число Авогадро.

Пло́тность — скалярная физическая величина, определяемая как отношение массы тела к занимаемому этим телом объёму. Более строгое определение плотности требует уточнение формулировки:

Закон Дальтона, определяющий давление смеси n газов. где pi — парциальные давления компонентов смеси (i=1,2,…,n). Парциальным давлением называется давление газа, которое производил бы этот газ, если бы только он один находился в сосуде, занятом смесью.

Концентрация частиц — физическая величина, равная отношению числа частиц N к объему V, в котором они находятся: .n=N/v Размерность с системе СИ n=1/m³ Если концентрация является функцией координаты , то под концентрацией понимают отношение: