Твердий стан речовини

Аморфні тіла (переохолоджені рідини) — пластичні, не мають певної температури плавлення (просто зменшується в'язкість), молекули їх не утворюють кристалічної решітки

Криста́л — тверде тіло з упорядкованою внутрішньою будовою, що має вигляд багатогранника з природними плоскими гранями

Полікристали — тверді тіла, які складаються з безлічі безладно орієнтованих дрібних кристалічних зерен — кристалітів (дрібних монокристаликів).

Монокристали — великі поодинокі криста­ли, у яких в межах всього їх об'єму зберігається дальній порядок розташування частинок

Анізотропія кристалів — це неоднаковість більшості фізичних властивостей речовини в різних напрямах

Перехід речовини із твердого стану в рідкий називається плавленням, а перехід із рідкого стану в твердий – отвердінням або кристалізацією.

Плавлення і кристалізація проходять при однаковій температурі. Цю температуру називають температурою плавлення.

Сплав — тверда або рідка однорідна речовина, утворена сплавленням (стопленням) кількох металів або металів з неметалами.

Питома теплота плавлення (λ) речовини вимірюється кількістю теплоти, що необхідна для плавлення одиниці маси цієї речовини, взятої при температурі плавлення.

25. Теплове розширення тіл

Зміна одного з розмірів твердого тіла при зміні температури називається лінійним розширенням.

Лінійне розширення описують рівнянням:

При нагріанні тіл їх густина зменшується (маса стала, а об’єм збільшується)

Коефіцієнт лінійного розширення показує, на яку частину тіла, взятого при 0⁰С, змінюється його довжина

Об’єм тіла при нагріванні визначають:

або

Використання: У техніці створені спеціальні сплави з дуже малим коефіцієнтом лінійного розширення, що використовуються в конструкціях, де треба мінімізувати температурні деформації.

Більшість термометрів побудована на основі використання зміни об'єму рідини із зміною температури, або використання матеріалів з різними коефіцієнтами теплового розширення.
26. Внутрішня енергія

Змінити внутрішню енергію тіла можливо двома способами: 1) виконати над тілом роботу, 2) надати тілу певну кількість теплоти одним із способів теплопередачі. Способи теплопередачі:

1. Теплопровідність — обмін енергією між частинами тіла або тіла­ми, що перебувають у безпосередньому контакті.

2. Конвекція — перенесення енер­гії потоками рідин або газів.

3. Випромінювання — перене­сення енергії електромагнітними хви­лями.

Кількість теплоти — це фізична величина, яка характеризує процеси обміну енергією між тілами при теплообміні.

Нагрівання і охолодження тіл, які не призводять до зміни агрегатного стану тіла описують рівнянням

Q = cm(t₂ –t₁)= cm(T₂ –Т₁) = C ∆T

Кількість теплоти, що виділяється при згорянні палива визначається формулою: Q = q·m.

27. Перший закон термодинаміки

Теплоє́мність — фізична величина, яка визначається кількістю теплоти, яку потрібно надати тілу для зміни його температури на один градус.

1. Закон збереження енергії: підведена до системи кількість теплоти Q частково йде на збільшення внутріш­ньої енергії системи ΔU і частково — на виконання цією системою роботи А: Q=ΔU+A

2. Розширений вираз першого закону термодинаміки:

При ізохорному процесі робота газу А дорівнює нулю (). Отже, перше начало термодинаміки для такого процесу набирає вигляду

Для ізобарного процесу формула першого начала термодинаміки має вигляд:

При ізотермічному процесі температура газу не змінюється. Тому: Процес у якій-небудь системі, який від­бувається без обміну теплом з навколишнім середовищем (Q = 0), називається адіабатним.

Цикл Карно З усіх теплових машин, які працюють з нагрівником, що має температуру Т₁ і холодильником, що має температуру Т₂, найбільший коефіцієнт корисної дії має теплова машина, що працює за оборотним циклом Карно, який складається з двох ізотерм (1 → 2, 3 → 4) та двох адіабат (2 → 3, 4 →1).

Тепловий двигун — це машина, що перетворює внут­рішню (теплову) енергію па­лива у механічну.

Застосування: в основному потужніх парових турбін

ККД теплового двигуна

1. Ідеальний (для циклу Карно):

2. Термічний (для будь-якого циклу): 3. Реальний (дійсний)

28. Двигуни внутрішнього згорання

Двигун внутрішнього згоряння — теплова машина, в якій робоче тіло нагрівається внаслідок виділення теплоти під час хімічної реакції всередині замкненого об'єму

Парова́ маши́на — тепловий поршневий двигун зовнішнього згорання, в якому потенціальна енергія водяної пари, котра надходить під тиском з парового котла, перетворюється в механічну роботу при зворотно-поступальному русі поршня, який через механічні ланки надає обертального руху вихідному валу. У ширшому розумінні, парова машина — всякий тепловий двигун, який перетворює енергію пари в механічну роботу.

Вíчний двиѓун (perpetuum mobile ) — ідеальний двигун, задуманий так, що, бувши запущеним один раз, буде працювати постійно і не вимагатиме додаткового надходження енергії.

Альтернативні, екологічно чисті двигуни.

На поліпшення екологічних показників транспортних засобів великий вплив має тип застосовуваного двигуна. Альтернативою карбюратор­ному двигунові є дизельний, як більш економічний і менш токсичний.

Екологі́чно чи́стий тра́нспорт — транспортні засоби, що використовують для руху переважно електричні двигуни.

Держ. екологічні служби: Державна екологічна Інспекція України, Державна служба геології та надр.

29. Електричні заряди.

Електричний заряд - є фізичною величиною, яка визначає інтенсивність електромагнітної взаємодії.

Закон збереження електричного заряду: Алгебраїчна сума електричних зарядів в ізольованій системі євеличиною сталою.

Незалежно від того чи притягуються заряди чи відштовхуються їх взаємодію описують законом Кулона, відкритим експериментально у 1785р: Сила взаємодії між двома точковими зарядами прямо пропорційна добутку модулів цих зарядів і обернено пропорційна квадрату відстані між ними і напрямлена по прямій яка з’єднує ці заряди: або

Фізична величину, яка показує у скільки разів сила взаємодії між зарядами у вакуумі більша за силу взаємодії цих зарядів у середовищі називають діелектричною проникністю середовища .

В залежності від форми та об’єму тіл на яких накопичується заряд розрізняють три види густини електричного заряду:

Лінійна густина заряду Поверхнева густина заряду Об’ємна густина заряду

; ; ;

Дата добавления: 2015-05-24