43. Фазовые переходы первого и второго рода. Кривая фазового равновесия.
Фазовыми переходами называется резкое изменение состояния вещества при изменении термодинамических параметров.
Существуют вазовые переходы первого и второго рода. При этом фазовые переходы 1-го рода связаны с изменением агрегатного состояния вещества и характеризуются скрытой теплотой фазового перехода. Фазовые переходы 2-го рода связаны только с изменением симметрии вещества, без изменения агрегатного состояния – аллотропия кристаллов.
На рисунке представлены кривые равновесия двухфазной системы твердое тело – жидкость ( а. υж> υтв)
44. Фазовая диаграмма состояния вещества. Тройная точка. Уравнение Клайперона - Клаузиуса.
Фазовые переходы 1-го рода характеризуются диаграммой фазового равновесия, которая выполняется в осях р – давление, в зависимости от Т.
Тройная точка (А )– состояние при котором в равновесии могут находится все 3 агрегатных состояния.
Наклон прямой на фазовой диаграмме описывается уравнением Клапейрона - Клаузиуса
L – удельная теплота фазового перехода, V1 – объем данного вещества в 1-ом агрегатном состоянии, V2 - объем вещества во 2-ом агрегатном состоянии.
45. Уравнение гармонического колебания и его основные параметры.
Гармонические колебания – колебания, которые происходят по закону синуса или косинуса.
Закон гармонических
колебаний :
.
Где x(t) это смещение системы от положения равновесия в момент времени t .
А – амплитуда
колебаний – максимальное отклонение
системы от положения равновесия. ω –
циклическая частота колебаний, она
определяет периодичность процесса с
течением времени :
.
φ – начальная
фаза.
–фаза колебаний.
48. Физический и математический маятники. Приведенная длина и центр качания физического маятника.
Физический маятник – абсолютно твердое тело (АТТ), закрепленное шарнирно за точку не совпадающую с центром масс в поле силы тяжести. В данном случае происходит движение относительно оси, проходящей через точку закрепления точкуО.
Mmg=IE
; Mmg=mg*l*sin(-α);
l=OO1;
Для малых углов sin(-α)= -α
mg*l(-α)=Iά
ά=
Математический маятник – тело малых размеров, закрепленное на нерастяжимой невесомой нити длиной l в поле силы тяжести.
Приведенной длиной
lпр
физического маятника называют длину
математического маятника , имеющего
такой же период колебаний
,
так как по теореме Штейнера – Гюйгенса
.Точку
О1,
лежащую на линии ОС на расстоянии
ОО1=lпр,называют
центром качения физического маятника.
Точка подвеса О и центр качения О1
обладают взаимосвязью: при переносе
точки подвеса в точку О1
точка О
становится центром качения, так что
период колебаний маятника не изменяется.
49. Уравнение затухающих колебаний. Декремент затухания.
Затухающими колебаниями называются колебания, энергия которых с течением времени уменьшается.
Если в колебательной системе действуют силы трения или сопротивления среды, то механическая энергия не сохраняется, а переходит в теплоту, при этом происходит уменьшение амплитуды колебаний.
Рассмотрим гармонический осциллятор в присутствии Fc:
=-r*V
-k*x=r*Vx=max
Ax=
Vx=
Введем обозначения:
- циклическая частота свободных колебаний;
- коэффициент
затухания
–характерное
уравнение
D < 0 – ангармонические колебания (β > w0 )
D = 0 (β = w0)
D < 0 – колебания
Формула Эйлера:
В системе с затуханием основными характеристиками являются:
А) период колебаний
затухающих
Б) Логарифмический декремент затухания- это величина показывающая во сколько раз уменьшилась амплитуда колебаний за 1 период:
