Основные формулы и законы физики

ОСНОВНЫЕ ЗАКОНЫ И ФОРМУЛЫФИЗИКИ

ПЛАН

1. МЕХАНИКА

1.1.Упругиедеформации.

1.2.Расширение тел при нагревании.

2. МОЛЕКУЛЯРНАЯ КИНЕТИЧЕСКАЯТЕОРИЯ

2.1. Основныеположения МКТ.

2.2.Температура.

2.3. Уравнениесостояния идеального газа.

2.4.Экспериментальные газовые законы.

2.5.Внутренняя энергия идеального газа.

2.6. Теплота иработа

2.7.Физический смысл универсальной газовой постоянной

2.8. Первыйзакон термодинамики

2.9.Коэффициент полезного действия теплового двигателя.

3.ЭЛЕКТРОСТАТИКА

3.1. Электрический заряд.

3.2.Напряженность электростатического поля.

3.3.Конденсаторы

4.ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ТОК

4.1. Работа и мощность тока.

4.2. Удельноесопротивление

5.МАГНЕТИЗМ

1. МЕХАНИКА

1.1.Упругиедеформации.

Закон Гука0: 21 0) при малых деформациях сила упругостипропорциональна абсолютной деформации и направлена противоположно смещению.

F 4упр 0 = -k7D 0l

[k] = Н7/ 0 м, жесткость такого тела, при деформации которого на 1 м возникает силаупругости, равная 1 Н.

Коэффициентжесткости численно равен силе упругости, возникающей в теле при единичномсмещении.

При малых деформациях напряжение 7s 0 прямо пропорционально относительномуудлиннению 7 e 0.

7s 0 = E 7e 0,

E — модульЮнга, численно равен такому механическому напряжению, когда относительноеудлннение равно 1 (длина тела увеличилась в 2 раза)

[E] = Н 7/ 0 м 52 0 = Па,

7s 0 = F 7/ 0S, механическое напряжение

[ 7s 0] = Па,

7e 0 = 7D 0l 7/ 0l, относительное смещение.

1.2. Расширение телпри нагревании.

l = l 40 0(1+ 7b 0t),

7b 0 = 7 D 0l 7/ 0l 40 7D 0t, температурныйкоэффициент линейного расширения; показывает, насколько меняется длина тела при нагревании на 1 5O

[ 7b 0] = К 5−1 0,

l = l 40 0 + 7D 0l,

l 40 0- длина тела при 0 5O 0C.

2. МОЛЕКУЛЯРНАЯКИНЕТИЧЕСКАЯ ТЕОРИЯ

2.1. Основныеположения МКТ.

N 4A 0 7~ 0 6*10 523 0 моль 5−1

7n 0 = N 7/ 0N 4A

Основное уравнение МКТ :p = F 7/ 0S = 1 7/ 03*m 40 0n7v 52 4средняя

p = 27/ 03*nE 4средняя 0, E 4средняя 0 = m 40 7v 524средняя 7/ 02

.

2.2. Температура.

pV 7/0N = kT

k = 1.38*105−23 0 Дж 7/ 0К, постоянная Больцмана

E 4средняя 0 = 3 7/ 02*kT

p = nkT

Средняя квадратичная скорость : 7 v 4средняя 0 = 7? 0 3kT 7/0m 40

2.3. Уравнениесостояния идеального газа.

pV = m 7/ 0M*RT

R = 8.31 Дж 7/ 0(моль*К), универсальная газовая постоянная

Уравнение Менделеева-Клапейрона :p 41 0V 41 7/ 0T 41 0 = p 42 0V 42 7/ 0T 42 0 = const

2.4. Экспериментальныегазовые законы.

1) Закон Бойля-Мариотта (изотермическийпроцесс) 0:

для идеального газа данной массыпроизведение давления наего

объем постоянно, если температурагаза не меняется.

T = const,pV = const

2) Закон Гей-Люссака (изобарный процесс) 0: дляидеального газа данной массы отношение объема к абсолютной температурепостоянно, если давление газа не меняется.

p = const, V 7/ 0T = const

3) Закон Шарля (изохорныйпроцесс) 0: для идеального газа данной массы отношение давления к абсолютнойтемпературе постоянно, если объем газа не меняется.

V = const,p 7/ 0T = const

2.5. Внутренняяэнергия идеального газа.

U = N*E 4средняя полная

N = mN4A 7/ 0M

E 4средняя полная 0 = ikT 7/ 02

U = mN4A 7/ 0M*ikT 7/ 02 = imRT 7/ 02M

7D 0U = i 7/ 02*m 7/0M*R 7D 0T

2.6. Теплота иработа.

Работа0 — это мера превращения энергии в механике.

A = Flcos7a

В изобарном процессе A 4изобар 0= p 7D 0V

Q = cm7D 0T

c- 1удельная теплоемкость 0 — количествотеплоты, которое получает или отдает 1 кг вещества при изменении его температурына 1 К

Q 4п 0 = rm

r- 1удельная теплота парообразования 0 -количество теплоты, необходимое для превращения при постоянной температуре 1 кгжидкости в пар

Q 4пл 0 = 7 l0m

7l 0 — 1удельная теплота 0 1плавления 0- количество теплоты, необходимое для превращения 1 кг кристаллическоговещества при температуре плавления в жидкость той же температуры

2.7. Физический смыслуниверсальной газовой постоянной.

p 7D 0V = m 7/ 0M*R 7D 0T

A 4изобар 0 = m 7/ 0M*R 7D 0T

Универсальная газовая постоянная 0 численно равна работе, совершаемой 1 молем идеального газа при изобарном нагревании на 1 К.

2.8. Первый законтермодинамики.

Изменениевнутренней энергии системы при переходе ее из одного состояния в другое равносумме работы внешних сил и количества теплоты, переданного системе.

7D 0U = A + Q

2.9. Коэффициентполезного действия теплового двигателя.

КПД тепловогодвигателя 0 — это отношение работы, совершаемой двигателем, к количествутеплоты, полученному от нагревателя.

7h 0 = A 41 7/ 0Q 41 0 = (Q 41 0-Q 42 0) 7/ 0Q41 0 = 1-Q 42 7/ 0Q 41

Q 41 0 — количество теплоты, полученное от нагревателя,