Молекулярна фізика і термодинаміка

Густина (маса в одиниці об'єму речовини)

 
 


Концентрація (число молекул (атомів) в одиниці

об'єму речовини)

 

Число молей речовини Маса молекули

 
 


Рівняння стану

ідеального газу: або

(R – універсальна газова постійна)

Для ізотермічного процесу (T=const) :

 

       
   


Для ізобарного Для ізохорного

процесу (p=const) : процесу (V=const) :

 

Рівняння для тиску одноатомного ідеального газу:

 
 


Середня кінетична енергія поступального

рухи одноатомної молекули ідеального газу

 
 


Середня квадратична

швидкість молекул

 

Середнє число зіткнень однієї молекули

за одиницю часу

 
 


Середня довжина вільного пробігу молекул

 

Закон дифузії газів: густина потоку маси

пропорційна градієнту густини газу.

(D – коефіцієнт дифузії)

Число ступенів свободи i : а) для одноатомної молекули i = 3;

б) для двоатомної молекули з жорстким зв'язком i=5;

в) для багатоатомної молекули i = 6.

Середня кінетична енергія молекули ідеального газу

 
 


Внутрішньою енергією ідеального газу називається сума

кінетичних енергій хаотичного руху молекул.

Робота газу при ізотермічному процесі

 

Робота газу при ізобарному процесі:

 

Робота газу при ізохорному процесі

 

Перший закон термодинаміки: кількість теплоти,

отриманою тілом (системою), йде на приріст

внутрішній енергії тіла і на виконання роботи

проти зовнішніх сил.

Молярною теплоємністю називається фізична величина, рівна кількості теплоти, необхідної для нагрівання одного моля речовини на один градус. Розрізняють молярну теплоємність при постійному об'ємі Cv і молярну теплоємність при постійному тиску Cp .

Формули молярної теплоємності для ідеального газу:

 

 

Адіабатним процесом називається такий процес, який виконується без теплообміну з навколишнім середовищем.

 

Показник адіабати (коефіцієнт Пуассона)

 

Рівняння адіабатного

процесу:

Коефіцієнт корисної дії теплового двигуна

 

Коефіцієнт корисної дії циклу Карно

 

 

3. Електростатика

Закон Кулона: сила взаємодії між двома

точковими зарядами прямо пропорційна

добутку зарядів і обернено пропорційна

квадрату відстані між ними. (e- діелектрична проникність)

 

Напруженість електростатичного поля

 

Напруженість поля точкового заряду

 

Потенціал електростатичного поля

(Wп – потенційна енергія заряду qo

в електростатичному полі)

 

Потенціал поля точкового заряду

 

Робота сил електростатичного поля

при переміщенні заряду з точки 1 в точку 2

 

Електроємність конденсатора

 

Формула електроємності плоского конденсатора

 

Напруженість електростатичного поля

плоского конденсатора

 

Енергія зарядженого конденсатора

(енергія електростатичного поля

конденсатора)