неделя, 12 октомври 2014 г.

Работа, извършвана от газ

Когато се разширяват, газове извършват работа.
Когато външна сила свива газ, тя извършва работа върху него.

1. Изчисляване на работата, извършена от газ:
(1) A' = p * (V2 - V1).
Работата, извършвана от газа при малко изменение на обема му, е равна на произведението от налягането на газа и изменението на обема.
При разширяване газът извършва положителна работа, а при свиване - отрицателна работа.
(2) A = -p * (V2 - V1)
При свиване на газ външната сила извършва положителна работа, а при разширяване - отрицателна работа.

сряда, 19 февруари 2014 г.

Изобарен процес

1. Изобарен процес:
Термодинамичен процес, при който налягането на газа остава по постоянно, се нарича изобарен процес.
V1 / T1 = V2 / T2
При постоянно налягане отношението между обема на газа и неговата абсолютна температура е постоянна величина. - закон на Гей-Люсак.
v / t = const
p = const.

2.Идеален газ:
Идеалният газ се състои от огромен брой частици, които непрекъснато и хаотично се движат, без да си взаимодействат.

неделя, 2 февруари 2014 г.

Изохорен процес

1. Абсолютна температура:

Абсолютна нула е тази температура, при която кинетичната енергия на градивните частици на едно тяло е достигнала най-малката възможна стойност.

Температурната скала, при която температурата се отчита от абсолютната нула се нарича абсолютна температурна скала, а самата температура - абсолютна, или Келвинова температура.

Мерна единица:

- Келвин [K].

Приема се, че 1 K = 1 °C.


2. Зависимост между целзиева температура и келвинова температура:

Ако означим:

Келвиновата температура с T, а целзиевата с t, то:


T = 273.15 + t.


3. Изохорен процес:


Термодинамичен процес, при който обемът на газ остава постоянен, се нарича изохорен процес.


При постоянен обем отношението между налягането на газа и неговата абсолютна температура е постоянна величина,

p/T = const, при V = const. - Закон на Шарл.

При постоянен обем, налягането на газа е правопропорционално на абсолютната му температура.

Изотермен процес

1. Величини, характеризиращи състоянието на дадено количество газ:
Състоянието на дадено количество газ се характеризира с температурата, обема и налягането на газа.
- Температурата се измерва с термометър. Характеризира интензивността на хаотичното движение и се определя от кинетичните енергии на градивните частици. С нарастване на температурата, енергиите на частиците растат.
- Налягането се измерва с манометър. При по-голямо налягане, ударите за единица време се увеличават и по-голяма сила, с която частиците действат върху стените на съда.
- Обемът се намира, чрез пресмятания или измервания.

2. Термодинамичен процес:
Всяко изменение на състоянието на едно тяло се нарича термодинамичен процес.

3. Изотермен процес:
Изотермен процес е този, при чието протичане температурата на газа остава постоянна.

V1/V2 = p1/p2. =>

p1*V1 = p2*V2.

При постоянна температура произведението от налягането и обема на дадена маса идеален газ остава постоянно:
pV = const, при t = const. - закон на Бойл - Мариот.

сряда, 25 декември 2013 г.

Топлообмен и топлинен баланс

1. Осъществяване на топлообмен, между две тела:
За да протича топлообмен между две тела, е необходимо голям брой градивни частици от едното тяло да взаимодействат с голям брой градивни частици от другото тяло.

2. Топлоизолация:
За да се изолира топлинно едно тяло трябва да се наруши условието за топлообмен. Изолация се постига, когато около тялото има газ с ниско налягане. Тогава броят на градивните частици в 1 см3 от газа е сравнително малък и затова са относително редки ударите им в тялото.

3. Топлинен баланс:
(1) Q1 + Q2 = 0.
Ако между две тела протича само топлообмен, количеството топлина, отдадено от по-горещото тяло е, равно на количеството топлина, получено от по-студеното тяло.

Q1 = c1*m1*(t-t1),
Q2 = c2*m2*(t-t2)

(2) c1*m1*(t-t1) +  c2*m2*(t-t2) = 0.

събота, 21 декември 2013 г.

Топене и изпарение

1. Кристални и аморфни тела:
Когато равновесните положения, при които трептят градивните частици, са подредени правилно в големи части от твърдо тяло, то е кристално твърдо тяло и съответно веществото е в кристално твърдо състояние. Когато равновесните положения са хаотично разположени, се образува аморфно твърдо тяло, веществото се намира в аморфно твърдо състояние.

2. Топене на кристалните твърди тела.
Всяко вещество в кристално твърдо състояние се характеризира с определена температура на топене.

3. Топене на аморфни твърди тела:
За веществата в аморфно твърдо състояние е характерен определен интервал, в който става топенето им.

4. Специфична топлина на топене:
Когато топенето започне, количеството топлина, което трябва да се предаде, за да се стопи 1 кг от дадено вещество, се нарича специфична топлина на топене на това вещество.
Специфичната топлина на топене се означава с λ. Щом за стапяне на 1 кг е необходимо количество топлина λ, за стапяне на тяло с маса m от същото вещество е необходимо количество топлина
(1) Q=λ*m.
От (1) следва, че λ=Q/m, от тук следва, че мерната единица за специфичната топлина за топене е [J/kg]

5. Изпарение:
Количеството топлина, което трябва да се предаде на течност, за да се изпари 1 кг от нея при постоянна температура, се нарича специфична топлина на изпарение на течността.
(2) Q=r*m,
където Q - количество топлина, r - специфична топлина на изпарение за тяло с маса m.
Мерната единица е: [J/kg]

6. Кипене на течности:
При нагряване на течност в открит съд температурата се повишава, а изпарението се извършва от свободната повърхност. Когато се достигне определена температура - температура на кипене, изпарението протича в целия обем на течността, като мехури, изпълнени с пари, се движат от дъното към повърхността на течността. Този процес се нарича кипне. Температурата на кипене е характерна величина за всяка повърхност.

понеделник, 7 октомври 2013 г.

Количество топлина

- Количеството топлина, което получава едно тяло при повишаване на температурата му, е право пропорционално на произведението от масата на тялото и разликата между крайната и началната температура, като коефициентът на пропорционалност зависи от веществото на тялото.
(1) Q = c*m*(t-t0),
Където:
Q е количество топлина,
m е масата на тялото,
C е физична величина, която се нарича специфичен топлинен капацитет,
t - крайна температура
t0 - начална температура.
* При t>t0 Q>0; при t<t0 Q<0.

1. Специфичен топлинен капацитет:
От (1) виждаме, че:
(2) c = Q / (m*(t-t0))

Специфичният топлинен капацитет е характерна за дадено вещество величина, която се измерва с количество топлина, необходимо за повишаване на температурата на 1 кг от това вещество с 1°C.

- Мерна единица - J/kg*K

2. Специфична топлина на изгаряне:

Количеството топлина, което се получава при изгаряне на 1 кг гориво, се нарича негова специфична топлина на изгаряне.

Q = q*m

Където:
Q е количеството топлина
q е специфичната топлина на изгаряне
m е масата на веществото

Мерна единица - J/kg

понеделник, 30 септември 2013 г.

Топлинно движение на градивните частици на веществата

1. Дифузия:
Определение - Дифузия се нарича взаимното проникване на вещества вследствие на хаотичното движение на градивните им частици.
Освен при газове дифузия се наблюдава както при допир между две течности, така и при допир между твърди тела, но тогава скоростта е много по-малка. Дифузията може да се ускори чрез повишаване на температурата на веществата, което показва, че при по-висока температура скоростите на градивните частици са по-големи.

2. Брауново движение:
Определение - Частиците извършват непрестанно зигзагообразно движение, наречено Брауново движение, при което:
- движенията на частиците не спират с течение на времето;
- при повишаване на температурата скоростите на частиците нарастват.

3. Основни положения на молекулно-кинетичната теория.
- Веществата са изградени от частици, като пространството между тях е свободно.
- Градивните частици извършват непрестанно, хаотично движение. Наричано още - топлинно движение.
- Градивните частици взаимодействат помежду си.
- Силите на взаимодействие и скоростите на градивните частици определят агрегатното състояние на веществото.
- Скоростите на градивните частици и техните кинетични енергии нарастват при повишаване на температурата.

Равновесие на телата

1. Условия за равновесие:
- За да се намира едно тяло в равновесие, е необходимо равнодействащата на всички приложени върху него сили да бъде нула, т.е. силите да се уравновесяват.
Тяло се намира в равновесие, ако остава неподвижно, въпреки действието на приложените върху него сили.
Ако равнодействащата не е нула, под нейно действие тялото ще се движи равноускорително, т.е. тялото няма да бъде неподвижно.

2. Видове равновесие:
- Ако тяло, което бъде отклонено от равновесното си положение, се връща в него без намеса на други сили, равновесието се нарича устойчиво.
- Ако тяло, което бъде отклонено от равновесното си положение, не отдалечава от него, без намеса на други сили, равновесието се нарича неустойчиво.
- Ако за определено равновесно положение съседните положения също са равновесни, равновесието се нарича безразлично.

3. Център на тежестта  на тяло.
- Точката, в която, ако окачим едно тяло, то се намира в безразлично равновесие, се нарича център на тежестта на тялото.
Центърът на тежестта може да се разглежда като приложна точка на силата на тежестта на тялото.

4. Условие за равновесие на тяло, поставен върху равнина:
- При наклоняване на опората положението на равновесие се запазва, докато вертикалната права, минаваща през центъра на тежестта на тялото, пробожда тази негова повърхност, върху която то лежи.
- За да се запази равновесието на едно тяло при по-големи наклони, центърът на тежестта му трябва да се намира в по-ниско положение.

четвъртък, 26 септември 2013 г.

Закон за запазване на механичната енергия

- Сумата от кинетичната и потенциалната енергия на тяло се нарича механична енергия на тялото.
(1) E = Ек + Еп.

1. Механична енергия на тяло, върху което действа само сила на тежестта:
- Механичната енергия на тяло, на което действа само силата на тежестта, е постоянна величина, една и съща във всеки момент от време.
  • Закон за запазване на механичната енергия:
(2) E = (m*v^2)/2 + m*g*H = const

-Когато на движещо се тяло действат сили на триене или съпротивление, неговата механична енергия намалява.