Общее число степеней свободы - раздел Механика, Федеральное агенТство по образованию ...
где – число степеней свободы поступательного движения;
– число степеней свободы вращательного движения;
– число степеней свободы колебательного движения;
iкп – число степеней свободы колебаний точки при поступательном движении;
iквр – число степеней свободы колебаний точки при вращательном движении.
Молекулы газа имеют число степеней свободы:
а) одноатомная – i = 3 (три степени свободы поступательного движения);
б) двухатомная при упругой связи между атомами – i = 6;
в) двухатомная при жёсткой связи между атомами – i = 5;
г) трёхатомная молекула при жёсткой связи между атомами – i = 6.
Теорема о равномерном распределении энергии по степеням свободы: «На любую степень свободы приходится в среднем одинаковая энергия, равная ». Молекула, обладающая i степенями свободы, обладает энергией
где i = iп + iвр + iк.
Внутренняя энергия произвольной массы газа m равна сумме из энергий отдельных молекул:
,
где m – молярная масса газа.
Теплоемкость – физическая величина, численно равная количеству теплоты, которое необходимо сообщить веществу для нагревания его на один градус.
Удельная теплоёмкость (c) – физическая величина, численно равная количеству теплоты, которое необходимо сообщить единице массы вещества для нагревания её на один градус.
Молярная теплоёмкость (C) – физическая величина, численно равная количеству теплоты, которое необходимо сообщить одному молю вещества, чтобы увеличить его температуру на один градус:
.
Удельная теплоёмкость при постоянном объеме (cv) – физическая величина, численно равная количеству теплоты, которое необходимо сообщить единице массы вещества для нагревания её на один градус в условиях постоянного объема:
Удельная теплоёмкость при постоянном давлении (cp) – физическая величина, численно равная количеству теплоты, которое необходимо сообщить единице массы вещества для нагревания её на один градус в условиях постоянного давления:
.
Молярная теплоёмкость при постоянном объеме (Cv) – физическая величина, численно равная количеству теплоты, которое необходимо сообщить одному молю вещества, чтобы увеличить его температуру на один градус в условиях постоянного объема:
. .
Молярная теплоёмкость при постоянном давлении (Cp) – физическая величина, численно равная количеству теплоты, которое необходимо сообщить одному молю вещества, чтобы увеличить его температуру на один градус в условиях постоянного давления:
, .
Отношение молярных и удельных теплоемкостей g:
Система – совокупность рассматриваемых тел (в частности, молекул, атомов, частиц).
Параметры состояния системы:p – давление, V – объём, T – температура:
а) интенсивные параметры – параметры (давление, температура, концентрация и др.), не зависящие от массы системы.
Температура – физическая величина, характеризующая состояние термодинамического равновесия макроскопической системы. Свойство температуры – определять направление теплового обмена. Температура в молекулярной физике определяет распределение частиц по уровням энергии и распределение частиц по скоростям.
Термодинамическая температурная шкала – температурная шкала, определяемая температура (абсолютная температура) в которой всегда положительна;
б) экстенсивные параметры – параметры (объем, внутренняя энергия, энтропия и др.), значения которых пропорциональны массе термодинамической системы или ее объему.
Внутренняя энергия системы – суммарная кинетическая энергия хаотического движения молекул, потенциальная энергия их взаимодействия и внутримолекулярная энергия, т.е. энергия системы без учёта кинетической энергии её в целом (при движении) и потенциальной энергии во внешнем поле.
Изменение внутренней энергии при переходе системы из состояния в состояние равно разности значений внутренней энергии в этих состояниях и не зависит от пути перехода системы из одного состояния в другое.
Уравнение состояния системы:
F(p,V,T) = 0.
Неравновесное состояние системы – такое, при котором какой–либо из ее параметров состояния системы изменяется.
Равновесное состояние системы – такое, при котором все параметры состояния системы имеют определённые значения, постоянные при неизменных внешних условиях.
Время релаксации – время, в течение которого система приходит в равновесное состояние.
Процесс – переход системы из одного состояния в другое состояние, связанный с изменением хотя бы одного из ее параметров состояния:
а) обратимый процесс – процесс, при котором возможно осуществить обратный переход системы из конечного в начальное состояние через те же промежуточные состояния так, чтобы не осталось никаких изменений в окружающей систему среде;
б) необратимый процесс – процесс, при котором невозможно осуществить обратный переход системы в первоначальное состояние, или если по окончании процесса в окружающей среде или в самой системе произошли какие-либо изменения;
в) круговой процесс (цикл) – такая последовательность превращений, в результате которой система, выйдя из какого-либо исходного состояния, возвращается в него вновь. Любой круговой процесс состоит из процессов расширения и сжатия. Процесс расширения сопровождается работой, совершаемой системой, а процесс сжатия – работой, совершаемой над системой внешними силами. Разность этих работ равна работе данного цикла.
Динамические закономерности –закономерности, подчиняющиеся системам уравнений (в том числе дифференциальных, интегральных и др.), допускающих существование единственного решения для каждого начального условия.
Государственное образовательное учреждение... высшего профессионального образования... Курский государственный технический университет...
Если Вам нужно дополнительный материал на эту тему, или Вы не нашли то, что искали, рекомендуем воспользоваться поиском по нашей базе работ:
Общее число степеней свободы
Что будем делать с полученным материалом:
Если этот материал оказался полезным ля Вас, Вы можете сохранить его на свою страничку в социальных сетях:
Полунин В.М.
Физические основы механики. Молекулярная физика и термодинамика [Текст]: сборник тестовых заданий / В.М. Полунин, О.В. Лобова, Г.Т. Сычев; Курск. гос. техн. ун-т. Курск, 2010. 290 с.: ил. 147, прил
Энергия, работа, мощность. Законы сохранения
1. Энергия – это:
а) функция состояния системы;
б) способность системы к совершению работы при переходе из одного состояния в другое;
в) количественная мера и качественна
Поле тяготения. Движение в поле центральных сил
1. Поле тяготения создается взаимодействующими массами и поэтому является характерным для тел:
а) с небольшими массами;
б) с большими массами;
в) со значениями скорости д
Волновые процессы
1. Волны – это:
а) процесс распространения колебаний в пространстве;
б) изменения состояния среды (возмущения), распространяющиеся в этой среде и несущие с собой энергию;
Элементы механики жидкостей и газов
1. Жидкость – это:
а) любое агрегатное состояние вещества;
б) промежуточное состояние между твердым и газообразным состояниями;
в) агрегатное состояние вещества, промежут
Основы релятивистской механики
1. Принцип относительности Галилея (в классической механике) утверждает:
а) «Никакие опыты, проводимые в любых системах отсчета с механическими приборами, не позволяют установить, покоится
Основные положения и законы термодинамики
1. Первое начало термодинамики гласит: «Изменение внутренней энергии системы при переходе из одного состояния в другое равно сумме механических эквивалентов всех внешних воздействий». Математически
Реальные газы. Фазовые равновесия и превращения
1. Реальный газ – это газ:
а) свойства которого не зависят от взаимодействия частиц и их собственного объема;
б) свойства которого зависят от взаимодействия частиц и их собственно
Кинетические явления (явления переноса)
1. Кинетические явления (явления переноса) – это необратимые процессы, сопровождающиеся переносом какой-либо физической величины, в результате перехода любой системы:
а) из неравновесного
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Таким образом, в книге в определенной последовательности даны тестовые задания для самостоятельного решения по таким разделам курса общей физики, как «Физические основы механики», «Молекулярная физ
Основной
1. Полунин, В.М. Физика. Физические основы механики [Текст]: конспект лекций / В.М. Полунин, Г.Т. Сычев; Курск. гос. техн. ун-т. Курск, 2002. 180 с.
2. Полунин, В.М. Молекулярная физика и
Дополнительный
6. Полунин, В.М. Сборник тестовых задач по физике [Текст]: в 2 ч. / В.М. Полунин, Г.Т. Сычёв; Курск. гос. техн. ун-т. Курск, 2008. Ч. 1. 323 с.; 4.2. 216 с.
7. Волькенштейн, В.С. Сборник з
Кинематика и динамика
Механика – раздел физики, в котором изучается механическое движение, причины, вызывающие это движение, и происходящие при этом взаимодействия между телами.
Механич
Волновые процессы. Акустика
Волны –изменения состояния среды (возмущения), распространяющиеся в этой среде и несущие с собой энергию – процесс распространения колебаний в пространстве.
Фронт волны
Скорость звука в газах
,
где p – давление газа, не возмущенного волной;
r – плотность газа, не во
Энергия, работа, мощность. Законы сохранения в механике
Энергия – количественная мера и качественная характеристика движения и взаимодействия материи во всех ее превращениях. Она является функцией состояния системы и характеризует способности системы к
Поле тяготения. Движение в поле центральных сил
Поле тяготения создается взаимодействующими массами покоя тел и поэтому является характерным для тел с большими массами и со значениями скорости движения гораздо меньшими, чем скорость распростране
В векторной форме
.
Знак «минус» означает, что напряженность поля тяготения направлена в сторо
Основы релятивистской механики
Теория относительности– это физическая теория, рассматривающая пространственно-временные закономерности, справедливые для любых физических процессов (свойства пространства-времени)
Статистический метод исследования
Статистические закономерности– количественные закономерности, устанавливаемые статистическим методом, в котором рассматриваются лишь средние значения величин, характеризующих данну
Основы термодинамики
Первое начало термодинамики – это закон сохранения и превращения энергии, которым сопровождаются термодинамические процессы. Оно утверждает: «Изменение внутренней энергии систем
Реальные газы. Фазовые равновесия и превращения
Реальный газ – газ, свойства которого зависят от взаимодействия частиц и их собственного объема, что особенно проявляется при высоких давлениях и низких температурах.
Кинетические явления
Кинетические явления (явления переноса) – необратимые процессы, сопровождающиеся переносом какой–либо физической величины, в результате перехода любой системы из неравновесного сос
Физические величины
Таблица П3.1
Основные физические постоянные (округленные значения)
Физическая постоянная
Обозначение
Значение
Уско
Физические основы механики
Основные понятия, определения и законы классической кинематики
№ задания
Ответ
№ задания
Ответ
№ задания
Отв
Новости и инфо для студентов