Адиабатический

В адиабатическом процессе теплообмена с окружающей средой не происходит, то есть . Однако, объём, давление и температура меняются, то есть .

Следовательно, теплоемкость идеального газа в адиабатическом процессе равна нулю: .

11. Явление переноса: вязкое трение, теплопроводность, диффузия

1. Теплопроводность. Если в первой области газа средняя кинетическая энергия молекул больше, чем во второй, то вследствие постоянных столкновений молекул с течением времени происходит процесс выравнивания средних кинетических энергий молекул, т. е., выравнивание температур. Перенос энергии в форме теплоты подчиняется закону Фурье:

(

Диффузия. При происходит самопроизвольное проникновение и перемешивание частиц двух соприкасающихся газов, жидкостей и даже твердых тел; диффузия есть обмен масс частиц этих тел, при этом явление возникает и продолжается, пока существует градиент плотности. Во времена становления молекулярно-кинетической теории по вопросу явления диффузии возникли противоречия. Поскольку молекулы перемещаются в пространстве с огромными скоростями, то диффузия должна происходить очень быстро. Если же открыть в комнате крышку сосуда с пахучим веществом, то запах распространяется довольно медленно. Но здесь нет противоречия. При атмосферном давлении молекулы обладают малой длиной свободного пробега и, при столкновениях с другими молекулами, приемущественно «стоят» на месте.

Явление диффузии для химически однородного газа подчиняется закону Фика:

Внутреннее трение (вязкость). Суть механизма возникновения внутреннего трения между параллельными слоями газа (жидкости), которые движущутся с различными скоростями, есть в том, что из-за хаотического теплового движения осуществляется обмен молекулами между слоями, в результате чего импульс слоя, который движется быстрее, уменьшается, который движется медленнее — увеличивается, что приводит к торможению слоя, который движется быстрее, и ускорению слоя, который движется медленнее.

Как известно, сила внутреннего трения между двумя слоями газа (жидкости) подчиняется закону Ньютона:

12. Электростатическое поле, его характеристики Е и φ., закон Кулона, принцип суперпозиции

Электростатическое поле — поле, созданное неподвижными в пространстве и неизменными во времени электрическими зарядами. Электростатическое поле — поле, созданное неподвижными в пространстве и неизменными во времени электрическими зарядами

При́нцип суперпози́ции — один из самых общих законов во многих разделах физики. В самой простой формулировке принцип суперпозиции гласит:

§ результат воздействия на частицу нескольких внешних сил есть векторная сумма воздействия этих сил.

13. Потенциальный характер электростатического поля. Связь Е и φ

В электростатике работа по замкнутому контуру (циркуляция) равна нулю (не существует вечный двигатель 1 рода), тогда работа по перемещению заряда из точки 1 в 2, определяется однозначно, и не зависит от пути перемещения. Поэтому каждую точку можно характеризовать не только силой – вектором напряженности Е, но и энергетической – потенциалом поля V или ф.

14. Элементы теории поля: градиент, дивергенция, ротор, поток вектора, циркуляция вектора

Градие́нт (от лат. gradiens, род. падеж gradientis — шагающий, растущий) — вектор, своим направлением указывающий направление наискорейшего возрастания некоторой величины , значение которой меняется от одной точки пространства к другой (скалярного поля), а по величине (модулю) равный быстроте роста этой величины в этом направлении

дивергенция — это линейный дифференциальный оператор на векторном поле, характеризующий поток данного поля через поверхность малой окрестности каждой внутренней точки области определения поля.

Определение дивергенции выглядит так:

Введем символический вектор . Его называют оператором Гамильтона.

Ротором вектора называется вектор

.

Таким образом, можно сказать, что ротор вектора равен векторному произведению символического вектора (оператора Гамильтона) на вектор .

Дата добавления: 2015-04-24