Главная страница
Культура
Искусство
Языки
Языкознание
Вычислительная техника
Информатика
Финансы
Экономика
Биология
Сельское хозяйство
Психология
Ветеринария
Медицина
Юриспруденция
Право
Физика
История
Экология
Промышленность
Энергетика
Этика
Связь
Автоматика
Математика
Электротехника
Философия
Религия
Логика
Химия
Социология
Политология
Геология

конспект по физике. Вопросы к экзамену по физике (пгс) I часть Элементы кинематики материальной точки. Система отсчета. Радиусвектор. Скорость и ускорение как производные радиусвектора по времени



Скачать 6.98 Mb.
НазваниеВопросы к экзамену по физике (пгс) I часть Элементы кинематики материальной точки. Система отсчета. Радиусвектор. Скорость и ускорение как производные радиусвектора по времени
Анкорконспект по физике.docx
Дата23.04.2017
Размер6.98 Mb.
Формат файлаdocx
Имя файлаконспект по физике.docx
ТипВопросы к экзамену
#1914


Вопросы к экзамену по физике (ПГС) I часть

1. Элементы кинематики материальной точки. Система отсчета. Радиус-вектор. Скорость и ускорение как производные радиус-вектора по времени.

2. Уравнение движения. Одномерное движение.

3. Криволинейное движение. Нормальное и тангенциальное ускорения.

4. Элементы кинематики вращательного движения: угловая скорость и угловое ускорение, их связь с линейными скоростями и ускорениями.

5. Первый закон Ньютона и понятие инерциальной системы

отсчета. Масса и импульс.

6. Второй закон Ньютона, как уравнение движения. Сила, как производная импульса.

7. Третий закон Ньютона. Закон сохранения импульса.

8. Реактивное движение. Уравнения Мещерского и Циалковекого.

9. Механическая система. Внешние и внутренние силы. Центр, инерции (масс) механической системы. Теорема о движении центра инерции.

10. Работа силы и ее выражение через криволинейный интеграл.

11. Кинетическая энергия.

12. Понятие о градиенте скалярной функции координат.

13. Консервативные и неконсервативные силы. Потенциальная энергия материальной точки во внешнем силовом, поле.

14. Закон сохранения энергии в механике. Общефизический закон сохранения энергии.

15. Применение законов сохранения к случаю столкновения тел.

16. Момент силы и момент импульса материальной точки.

17. Момент импульса механической системы. Уравнение динамики вращательного движения твердого тела.

18. Момент инерции материальной точки. Момент инерции тела относительно неподвижной оси. Теорема Штейнера.

19.Кинетическая энергия вращающегося тела. Закон сохранения момента импульса.

20. Преобразование Галилея. Механический принцип относительности.

21. Постулаты специальной теории относительности. Преобразования Лоренца.

22. Относительность длин и промежутков времени.

23. Релятивистский закон сложения скоростей.

24 Релятивистский импульс. Взаимосвязь массы и энергии.

25 Соотношение между полной энергией и импульсом частицы.

26. Релятивистское выражение для кинетической энергии.

27. Движение в неинерциальных системах отсчета.

28 Основное уравнение молекулярно-кинетической теории идеальных газов и ее сравнение с уравнением Клапейрона-Менделеева.

29. Барометрическая формула. Закон Больцмана для распределения молекул во внешнем потенциальном поле.

30. Закон Максвелла для распределения молекул идеального газа по скоростям. Средние скорости теплового движения частиц.

31. Среднее число столкновений и средняя длина свободного пробега молекул. Вакуум.

32. Опытные законы диффузии, теплопроводности и внутреннего трения.

33. Число степеней свободы. Закон равномерного распределения энергии по степеням свободы молекул.

34. Средняя кинетическая энергия молекул. Внутренняя энергия идеального газа.

35. Работа газа при изменении его объема в различных процессах.

36. Первое начало термодинамики. Применение первого начала термодинамики к изопроцессам и адиабатному процессу идеального газа.

37 Теплоемкость. Удельная и молярная теплоемкости. Зависимость теплоемкости идеального газа от вида процесса.

38. Адиабатный’ процесс. Уравнения Пуассона. Работа при адиабатическом процессе.

39 Обратимые и необратимые тепловые процессы. Второе начало термодинамики. Круговой процесс (цикл). Цикл Карно и его КПД для идеального газа.

40. Энтропия. Выражение энтропии системы через термодинамическую вероятность состояния (формула Больцмана).

41. Реальные газы, отступления от законов идеального газа. Силы и потенциальная энергия межмолекулярного взаимодействия. Эффективный диаметр молекулы.

42 Уравнение Ван-дер-Ваальса. Изотермы Ван-дер-Ваальса. Критическая точка.

43. Внутренняя энергия реального газа.

44. Фазы и фазовые превращения. Фазовые диаграммы. Тройная точка. Уравнение Клапейрона-Клаузиуса.

1)Кинематика — изучает движение тел, не рассматривая причины, которые

это движение обуславливают.

Материальная точка — тело, форма и размеры которого несущественны в условиях данной задачи.

Радиус-Вектор - Геометрически изображается вектором, проведенным из начала координат к материальной точке.

Траектория - Линия, описываемая движущейся материальной точкой (или телом) относительно выбранной системы отсчета.

Система отсчета — совокупность системы координат и часов, связанных с телом отсчета.

Тело отсчета — произвольно выбранное тело, относительно которого определяется положение остальных тел.

Скорость — это векторная величина, которая определяет как быстроту движения, так и его направление в данный момент времени.

Мгновенная скорость — векторная величина, равная первой производной по времени от радиус-вектора r рассматриваемой точки.

Вектор мгновенной скорости направлен по касательной к траектории в сторону движения. Модуль мгновенной скорости (скалярная величина) равен первой производной пути по времени.

Ускорение - это векторная величина, характеризующая быстроту изменения скорости по модулю и направлению.

Среднее ускорение в интервале времени ∆t— векторная величина, равная отношению изменения скорости ∆υ к интервалу времени ∆t.

Мгновенное ускорение материальной точки — векторная величина, равная первой производной по времени скорости рассматриваемой точки (второй производной по времени от радиус-вектора этой же точки)

2)

  1. Элементы кинематики материальной точки. Система отсчета. Радиус-вектор Скорость и ускорение как производные радиус-вектора по времени. Уравнения движения. Одномерное движение.





  1. Криволинейное движение. Нормальное и тангенциальное ускорения.

Криволинейные движения – движения, траектории которых представляют собой не прямые, а кривые линии. По криволинейным траекториям движутся планеты, воды рек.

Криволинейное движение – это всегда движение с ускорением, даже если по модулю скорость постоянна.




  1. Элементы кинематики вращательного движения: угловая скорость и угловое ускорение, их связь с линейными скоростями и ускорениями.





  1. Первый закон Ньютона и понятие инерциальной и неинерциальной системы отсчета. Масса и импульс. Понятие состояния в классической механике.







Состояние физической системы в классической физике задается количественным значением физических величин (параметров системы).

  1. Второй закон Ньютона, как уравнение движения. Сила, как производная импульса.




  1. Третий закон Ньютона. Закон сохранения импульса.






  1. Реактивное движение.

Закон сохранения импульса замкнутой системы позволяет легко объяснить принцип реактивного движения. При сжигании топлива повышается температура и в камере сгорания создастся высокое давление, благодаря чему образовавшиеся газы с большой скоростью вырываются из сопла двигателя ракеты. В отсутствие внешних полей полный импульс ракеты и вылетающих из сопла газов остается неизменным. Поэтому при истечении газов ракета приобретает скорость в противоположном направлении.  



  1. Механическая система. Центр инерции (масс) механической системы. Теорема о движении центра инерции.






  1. Работа силы и ее выражение через криволинейный интеграл. Консервативные и неконсервативные силы.






  1. Кинетическая энергия.

  2. Понятие о градиенте скалярной функции координат.

  3. Потенциальная энергия материальной точки во внешнем силовом поле.





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

Например, если взять в качестве \varphi высоту поверхности Земли над уровнем моря, то её градиент в каждой точке поверхности будет показывать «направление самого крутого подъёма», и своей величиной характеризовать крутизну склона.

  1. Закон сохранения энергии в механике. Общефизический закон сохранения энергии.



15. Удар абсолютно упругих и неупругих тел.





16. Момент силы и момент импульса.







17. Уравнение динамики вращательного движения твердого тела.



18. Момент инерции материальной точки. 17. Момент импульса механической системы.







18. Момент инерции тела относительно неподвижной оси. Теорема Штейнера.



19. Кинетическая энергия вращающегося тела. Закон сохранения момента импульса.





20. Преобразования Галилея. Механический принцип относительности.

Преобразова́нияГалиле́я — в классической механике (Механике Ньютона) преобразования координат и времени при переходе от одной инерциальной системы отсчета (ИСО) к другой[1]. Термин был предложен Филиппом Франком в 1909 году.[2] Преобразования Галилея подразумевают одинаковость времени во всех системах отсчета («абсолютное время»[3]) и выполнение принципа относительности (принцип относительности Галилея (см. ниже)).

Если ИСО S движется относительно ИСО S' с постоянной скоростью u \  вдоль оси x \ , а начала координат совпадают в начальный момент времени в обеих системах, то преобразования Галилея имеют вид:

x\' = x + u t , \

{y\'} = y , \

{z\'} = z , \

t\' = t \

или, используя векторные обозначения,

\vec {r\'} = \vec r + \vec u t , \

t\' = t \

(последняя формула остается верной для любого направления осей координат).

Как видим, это просто формулы для сдвига начала координат, линейно зависящего от времени (подразумеваемого одинаковым для всех систем отсчета).

Из этих преобразований следуют соотношения между скоростями движения точки и её ускорениями в обеих системах отсчета:

\vec {v\'} = \vec v + \vec u ,

\vec {a\'} = \vec a

Преобразования Галилея являются предельным (частным) случаем преобразований Лоренца для малых скоростей u \ll c (много меньше скорости света).

  • Принцип относительности Галилея

  • Из формулы для ускорений следует, что если движущаяся система отсчета движется относительно первой без ускорения, то есть \ a_o = o, то ускорение \vec a тела относительно обеих систем отсчета одинаково.

  • Поскольку в Ньютоновской динамике из кинематических величин именно ускорение играет роль (см.второй закон Ньютона), то, если довольно естественно предположить, что силы зависят лишь от относительного положения и скоростей физических тел (а не их положения относительно абстрактного начала отсчета), окажется, что все уравнения механики запишутся одинаково в любой инерциальной системе отсчета — иначе говоря, законы механики не зависят от того, в какой из инерциальных систем отсчета мы их исследуем, не зависят от выбора в качестве рабочей какой-то конкретной из инерциальных систем отсчета. Также — поэтому — не зависит от такого выбора системы отсчета наблюдаемое движение тел (учитывая, конечно, начальные скорости). Это утверждение известно как принцип относительности Галилея, в отличие от Принципа относительности Эйнштейна

  • Иным образом этот принцип формулируется (следуя Галилею) так: если в двух замкнутых лабораториях, одна из которых равномерно прямолинейно (и поступательно) движется относительно другой, провести одинаковый механический эксперимент, результат будет одинаковым.

  • Требование (постулат) принципа относительности вместе с преобразованиями Галилея, представляющимися достаточно интуитивно очевидными, во многом следует форма и структура ньютоновской механики (и исторически также они оказали существенное влияние на ее формулировку). Говоря же несколько более формально, они налагают на структуру механики ограничения, достаточно существенно влияющие на ее возможные формулировки, исторически весьма сильно способствовавшие ее оформлению.

21. Постулаты специальной теории относительности.



21. Преобразования Лоренца. 22. Относительность длин и промежутков времени. 23.Релятивистский закон сложения скоростей.









24. Релятивистский импульс. Основной закон релятивистской динамики материальной точки.



24. Взаимосвязь массы и энергии.

25. Соотношение между полной энергией и импульсом частицы.

26. Релятивистское выражение для кинетической энергии.



27. Неинерциальные системы отсчета. Силы инерции

Как известно, законы Ньютона выполняются только в инерциальных системах отсчета. Системы отсчета, которые движутся относительно инерциальной системы с ускорением, называются неинерциальными. В неинерциальных системах законы Ньютона, вообще говоря, уже применять нельзя. Однако законы динамики можно применять и для них, если кроме сил, которые обусловленны воздействием тел друг на друга, ввести в рассмотрение понятие силы особого рода - так называемую силу инерции

При учете сил инерции второй закон Ньютона будет справедлив для любой системы отсчета: произведение массы тела на ускорение в рассматриваемой системе отсчета равно сумме всех сил, действующих на данное тело (учитывая и силы инерции). При этом силы инерции Fin должны быть такими, чтобы вместе с силами F, обусловленными воздействием тел друг на друга, они сообщали телу ускорение а', каким оно обладает в неинерциальных системах отсчета, т. е. 

второй закон ньютона для неинерциальных систем отсчета (1) 

Так как F=ma (a - ускорение тела в инерциальной системе отсчета), то 

второй закон ньютона для неинерциальных систем отсчета 

Силы инерции обусловлены ускоренным движением системы отсчета относительно измеряемой системы, поэтому в общем случае следует учитывать следующие случаи возниконовения этих сил: 1) силы инерции при ускоренном поступательном движении системы отсчета; 2) силы инерции, которые действуют на тело, покоящееся во вращающейся системе отсчета; 3) силы инерции, которые действуют на тело, движущееся во вращающейся системе отсчета. 

28. Давление газа с точки зрения молекулярно-кинетической теории. Уравнение состояния идеального газа.

Давление газа на стенку сосуда есть результат ударов малекул газа об эту стенку. При каждом ударе молекула газа действует на стенку с определенной (с макроскопической точки зрения бесконечно малой) силой. Обратно направленная сила, с которой действует на молекулу стенка сосуда, заставляет молекулу отражаться от стенки. Если бы в сосуде содержалось всего несколько молекул, гопх удары следовали бы друг за другом редко и беспорядочно, п нельзя было бы говорить ни о какой регулярной силе давления, действующей на стенку. Мы имели бы дело с отдельными практически мгновенными бесконечно малыми толчками, которым время от времени подвергалась бы стенка. Если же число молекул в сосуде очень велико, то будет велико и числе ударов их о стенку сосуда. Удары станут следовать непрерывно друг за другом. Одновременно о стенку сосуда будет ударяться громадное количество молекул. Бесконечно малые силы отдельных ударов складываются в конечную и почти постоянную силу, действующую на стенку. Эта сила, усредненная по времени, и есть давление газа, с которым имеет дело макроскопическая физика.

Уравнение состояния идеального газа (иногда уравнение Клапейрона или уравнение Менделеева — Клапейрона) — формула, устанавливающая зависимость между давлением, молярным объёмом и абсолютной температурой идеального газа. Уравнение имеет вид:

p\cdot v_m= r\cdot t,

где

  • \,p — давление,

  • \,v_m — молярный объём,

  • \,r — универсальная газовая постоянная

  • \,t — абсолютная температура,К.

Так как v_m=\frac{v}{\nu}, где \,\nu — количество вещества, а \,\nu=\frac{m}{m}, где \,m — масса, \,m — молярная масса, уравнение состояния можно записать:

p\cdot v=\frac{m}{m}r\cdot t.

Эта форма записи носит имя уравнения (закона) Менделеева — Клапейрона.

В случае постоянной массы газа уравнение можно записать в виде:

\frac{p\cdot v}{t}=\nu\cdot r,

\frac{p\cdot v}{t}=\mathrm{const}.

Последнее уравнение называют объединённым газовым законом. Из него получаются законы Бойля — Мариотта, Шарля и Гей-Люссака:



34. Средняя кинетическая энергия молекул. Молекулярно-кинетическое толкование абсолютной температуры.



С точки зрения молекулярно-кинетической теории абсолютная температура есть величина, пропорциональная средней энергии поступательного движения молекулы. < пост>=3/2kT.

Внутренняя энергия

Пусть газ одноатомный, т.е. состоит из отдельных атомов, а не молекул, например, любой из инертных газов. Тогда кинетическая энергия атомов этого газа равна кинетической энергии их поступательного движения, так как вращательное отсутствует. Поэтому для вычисления внутренней энергии, U одноатомного газа массыm необходимо умножить среднюю кинетическую энергию, ЕСР его атома (см. 23.6) на общее количество, N атомов в газе (см. 19.1 и 19.2):







http://kaf-fiz-1586.narod.ru/10bf/uchebnik/28.files/image006.gif


Как следует из (28.1), внутренняя энергия идеального газа прямо пропорциональна его абсолютной температуре и не зависит от других макроскопических параметров газа – его давления и объёма. Таким образом, сжимая газ в изотермических условиях, мы не изменяем его внутренней энергии.      

35. Работа газа. Количество теплоты 37. Теплоемкость.



Коли́чество теплоты́ — энергия, которую получает или теряет тело при теплопередаче. Количество теплоты является одной из основных термодинамических величин.







30. Закон Максвелла для распределения молекул идеального газа по скоростям и энергиям их теплового движения. Средние скорости теплового движения частиц.



Флуктуация (от лат. fluctuatio — колебание) — термин, характеризующий любое колебание или любое периодическое изменение. В квантовой механике — случайные отклонения от среднего значения физических величин, характеризующих систему из большого числа частиц; вызываются тепловым движением частиц или квантовомеханическими эффектами.

Примером термодинамических флуктуаций являются флуктуации плотности вещества в окрестностях критических точек, приводящих, в частности, к сильному рассеянию света веществом и потере прозрачности.

флуктуация определяется как отклонение от наиболее вероятного состояния, причём вероятность этого отклонения ничтожно мала





33. Число степеней свободы. Закон равномерного распределения энергии по степеням свободы.





29. Барометрическая формула. Распределение Больцмана.




31. Принцип детального равновесия. Среднее число столкновений и средняя длина свободного пробега молекул. Вакуум.

ДЕТАЛЬНОГО РАВНОВЕСИЯ ПРИНЦИП (детального баланса принцип) - общий принцип квантовой механики и статистич.физики, согласно к-рому для изолиров. системы вероятность 1119930-99.jpg прямого перехода 1119930-100.jpg между квантовыми состояниями п и травна вероятности обратного перехода 1119930-101.jpg,

Таким обpазом, окончательная формула для числа столкновений пpинимает вид:
f6_47.gif (369 bytes)



Вакуум - В технике и прикладной физике под вакуумом понимают среду, содержащую газ при давлениии значительно ниже атмосферного. Вакуум характеризуется соотношением между длиной свободного пробега молекул газа λ и характерным размером среды d. Под d может приниматься расстояние между стенками вакуумной камеры, диаметр вакуумного трубопровода и т. д. В зависимости от величины соотношения λ/d различают низкий (\lambda /d \ll 1), средний (\lambda /d \sim 1) и высокий (\lambda /d \gg 1) вакуум.

32. Молекулярно-кинетическая теория явлений переноса в неравновесной системе.

35. Работа газа при изменении его объема. Внутренняя энергия термодинамической системы.








36. Количество теплоты. Первое начало термодинамики. Применение первого начала к изопроцессам.

Коли́чество теплоты́ — энергия, которую получает или теряет тело при теплопередаче. Количество теплоты является одной из основныхтермодинамических величин.


Изопроцессы — термодинамические процессы, во время которых количество вещества и ещё одна из физических величин — параметров состояния: давление,объём или температура — остаются неизменными. Так, неизменному давлению соответствует изобарный процесс, объёму — изохорный, температуре —изотермический, энтропии — изоэнтропийный (например, обратимый адиабатический процесс).

Адиабатным называют такой процесс, в котором к системе не подво-дится тепло и от системы не отводится тепло. При адиабатном процессе должна быть обеспечена идеальная теплоизоляция от внешней среды, в отличие от изотермического процесса, требующего идеального теплового контакта со средой. В реальных условиях процесс является адиабатным, если система снабжена хорошей теплоизоляцией или если процесс протекает настолько быстро, что не происходит заметного теплообмена с внешней средой.

37. Теплоемкость. Удельная и молярная теплоемкости. Зависимость теплоемкости идеального газа от вида процесса. Недостаточность классической теории теплоемкости.







38. Адиабатный процесс. Уравнение Пуассона.





39. Обратимые и необратимые тепловые процессы. Круговые процессы (циклы).



39. Цикл Карно и его КПД. Тепловые двигатели и холодильные машины.







Второе начало термодинамики не отретцает переход от хол к гор

39. Второе начало термодинамики. Приведенная теплота.





40. Энтропия. Принцип возрастания энтропии. Энтропия идеального газа.







Третье начало термодинамики.

Третье начало термодинамики (теорема Нернста) — физический принцип, определяющий поведение энтропии при абсолютном нулетемпературы. Является одним из постулатов термодинамики.

Третье начало термодинамики может быть сформулировано так:

«Приращение энтропии при абсолютном нуле температуры стремится к конечному пределу, не зависящему от того, в каком равновесном состоянии находится система».

\lim\limits_{t \to \, 0\, k} \left[s(t,x_2) - s(t,x_1) \right] = 0

или

\lim\limits_{t \to \, 0\, k} \left( \frac{\partial s}{\partial x} \right)_t = 0 \quad ,

где x — любой термодинамический параметр.

Заметим, что третье начало термодинамики относится только к равновесным состояниям.

40. Термодинамическая вероятность. Определение энтропии неравновесной системы через термодинамическую вероятность состояния.



Термодинамические потенциалы. Химический потенциал системы.

Термодинами́ческиепотенциа́лы (термодинамические функции) — характеристическая функция в термодинамике, убыль которых в равновесных процессах, протекающих при постоянстве значений соответствующих независимых параметров, равна полезной внешней работе.

Хими́ческийпотенциа́л \mu — один из термодинамических параметров системы, а именно энергия добавления одной частицы в систему без совершения работы. Определение химического потенциала можно записать в виде:

</h2> de = tds - pdv + \mu dn

где Е — энергия системы, S — её энтропияN — количество частиц в системе.

Энтальпия. Свободная энергия Гельмгольца. Потенциал Гиббса.

Энтальпи́я, также тепловая функция и теплосодержание — термодинамический потенциал, характеризующий состояние системы в термодинамическом равновесии при выборе в качестве независимых переменных давленияэнтропии и числа частиц.

Энтальпия или энергия расширенной системы Е равна сумме внутренней энергии газа U и потенциальной энергии поршня с грузом Eпот = pSx = pV

h=e=u+pv

dH

Свобо́днаяэне́ргияГельмго́льца (или просто свобо́днаяэне́ргия) — термодинамический потенциал, убыль которого в квазистатическомизотермическом процессе равна работе, совершённой системой над внешними телами.

Свободная энергия Гельмгольца для системы с постоянным числом частиц определяется так:

\,\! \mathcal f = u - ts, где u — внутренняя энергияt — абсолютная температураs — энтропия.

Отсюда дифференциал свободной энергии равен:\,\!d \mathcal f = d (u - ts) = \delta q - \delta a - d(ts) = -p dv - s dt.
Свободная энергия Гиббса (или просто энергия Гиббса, или потенциал Гиббса, или термодинамический потенциал в узком смысле) — это величина, показывающая изменение энергии в ходе химической реакции и дающая таким образом ответ на принципиальную возможность протекания химической реакции; это термодинамический потенциал следующего вида:

\,\!g=u+pv-ts,

Дифференциал энергии Гиббса для системы с постоянным числом частиц, выраженный в собственных переменных — через давление p и температуру T:

\,\!dg=-s\,dt+v\,dp.

41. Силы и потенциальная энергия межмолекулярного взаимодействия. Эффективный диаметр молекул.



Эффективный диаметр молекулы – минимальное расстояние, на которое сближаются центры двух молекул при столкновении.

При столкновении молекулы сближаются до некоторого наименьшего расстояния, которое условно считается суммой радиусов взаимодействующих молекул. Столкновение между одинаковыми молекулами может произойти только в том случае, если их центры сблизятся на расстояние, меньшее или равное диаметру d - эффективному диаметру молекулы.

42. Уравнение Ван-дер-Ваальса. Изотермы Ван-дер-Ваальса и их анализ.



42. Метастабильные состояния. Критическая точка.

43. Внутренняя энергия реальных газов.

http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/a/a0/meta-stability.svg/200px-meta-stability.svg.png

cостояние 1: метастабильное — состояние, стабильность которого сохраняется при не очень больших возмущениях;

cостояние 2: нестабильное — состояние, стабильность которого нарушается при сколь угодно малых возмущенииях;

cостояние 3: стабильное — состояние, стабильность которого сохраняется при больших возмущениях.

В критической точке плотность жидкости и её насыщенного пара становятся равны, а поверхностное натяжение жидкости падает до нуля, потому исчезает граница раздела фаз жидкость-пар

.

44. Понятие фазы, фазового равновесия и превращения. Правило фаз Гиббса.



Равнове́сие фаз в термодинамике — состояние, при котором фазы в термодинамической системе находятся в состоянии тепловогомеханического ихимического равновесия.

Типы фазовых равновесий:

Тепловое равновесие означает, что все фазы вещества в системе имеют одинаковую температуру.

Механическое равновесие означает равенство давлений по разные стороны границы раздела соприкасающихся фаз. Строго говоря, в реальных системах эти давления равны лишь приближенно, разность давлений создается поверхностным натяжением.

Химическое равновесие выражается в равенстве химических потенциалов всех фаз вещества.

Правило фаз записывается следующим образом:

</h2>j + v = k + n

где j — число фаз (например, агрегатных состояний вещества);

v — число степеней свободы, то есть независимых параметров (температура, давление, концентрация компонентов), которые полностью определяют состояние системы при равновесии и которые можно менять без изменения числа и природы фаз;

k — число компонентов системы — число входящих в систему индивидуальных веществ за вычетом числа химических уравнений, связывающих эти вещества. n — число переменных, характеризующих влияние внешних условий на равновесие системы.

44. Фазовые переходы первого и второго рода. Диаграммы состояния. Тройная точка.



написать администратору сайта