Самоподготовка по Физика
за кандидат-студенти и матура
Топлина
Съдържание на темата:
Идеален газ. Изопроцеси (ПП)I принцип на термодинамика (ПП)II принцип на термодинамика (ПП)Топлинни машини (ПП)
Тестови задачи от изпити:
Теория
I. Налягане
(1): .
1Pa = [1N/1m2].
II. Хидростатично налягане
(2): p = ρ g h.
III. Хидравлични машини
(3): , т.е. с хидравличната машина, както и с простите механизми, се печели сила.
IV. Архимедова сила
(4): FA = ρgV, където ρ е плътността на течността, V – обемът на изтласканата течност от потопената в течността част от тялото или обемът на потопената в течността част от тялото, FA – Архимедова сила.
V. Температура
(5): T = t° C + 273, 15.
VI. Количество топлина. Уравнение на топлинния баланс
(6): Q = c m (t – t0).
- за количество топлина - Джаул [J].
- за специфичен топлинен капацитет - .
(7): Qполучено = Qотдадено, където Qотдадено е отдаденото количество топлина при топлообмена, Qполучено – полученото количество топлина.
VII. Процес на топене. Специфична топлина
- на горене q:
(8): q = , където m – масата.
- на топене λ:
(9): .
- на изпарение r:
(10): r = .
VIII. Изопроцеси. Идеален газ
- Oпределение – Процес, при който температурата остава постоянна величина, т.е. T = const.
- Закон на Бойл-Мариот:
(11): p1V1 = p2V2 (или pV = const), където p1 и V1 – налягане и обем в първо състояние, p2 и V2 – налягане и обем във второ състояние.
- Графично представяне – Кривата, изобразяваща изотермен процес, се нарича изотерма. На Фиг. 3 са начертани три графики, в зависимост от това, какви величини се нанасят на абсцисната и ординатната оси.
- Oпределение – Процес, при който обемът остава постоянна величина, т.е. V = const.
- Закон на Шарл:
(12): (или = const), където p1 и T1 – налягане и температура в първо състояние, p2 и T2 – налягане и температура във второ състояние.
- Графично представяне – Кривата, изобразяваща изохорен процес, се нарича изохора. На Фиг. 4 са начертани три графики, в зависимост от това, какви величини се нанасят на абсцисната и ординатната оси.
- Oпределение – Процес, при който налягането остава постоянна величина, т.е. p = const.
- Закон на Гей-Люсак:
(13): (или = const), където V1 и T1 – обем и температура в първо състояние, V2 и T2 – обем и температура във второ състояние.
- Графично представяне – Кривата, изобразяваща изобарен процес, се нарича изобара. На Фиг. 5 са начертани три графики, в зависимост от това, какви величини се нанасят на абсцисната и ординатната оси.
Идеалният газ е теоретичен модел на газ, в който се пренебрегват силите на взаимодействие между частиците, от които е изграден (атоми, молекули), а самите частици се разглеждат като материални точки. Този модел добре описва свойствата на реалните газове, освен при много големи налягания и/или температури. Например, при нормално атмосферно налягане и стайна температура свойствата на въздуха и на другите реални газове почти не се различават от свойствата на идеалния газ.
Физиците използват този модел, тъй като той улеснява изчисленията.
IX. Първи принцип на термодинамиката
Ако налягането е постоянна величина (процесът е изобарен), то работата A', извършена от газ се определя с изменението на обема (Фиг. 6), т.е.:
(14): A' = p(V2 – V1) = pΔV.
Както се вижда от (14) или от Фиг. 6, работата извършена от газ, е положителна (A' > 0), когато газът се разширява (ΔV > 0). При свиване, т.е. ΔV < 0, газът извършва отрицателна работа (A' < 0).
(15): A = – A'.
От (15) следва, че външните сили извършват положителна работа (A > 0), когато газът се свива. Ако газът се разширява, външните сили извършват отрицателна работа (A < 0).
(16): ΔU = Q + A, когато външната среда извършва работа или ΔU = Q – A', когато газът извършва работа.
- При изотермен процес – вътрешната енергия на газа не се променя. Цялото получено количество топлина от околната среда отива за извършване на работа от газа срещу външните сили:
(17): Q + A = 0.
- При изохорен процес – цялото получено количество топлина Q от околната среда отива за увеличение на вътрешната енергия U на газа:
(18): ΔU = Q, защото газът не променя обема си.
- При изобарен процес – Този процес се описва от уравнението за първи принцип на термодинамиката в общата му форма (16).
X. Топлинни машини
Всяка топлинна машина се състои най-малко от следните три елемента: Нагревател, работно вещество и охладител.
- Принципна схема на топлинен двигател (Фиг. 7) – От първият принцип на термодинамиката следва равенството
(19): A' = Q1 – Q2.
- Принципна схема на хладилник (Фиг. 8) – От първият принцип на термодинамиката следва равенството
(20): A = Q2 – Q1.
- на нагревател:
(21): .
- на топлинна машина:
Върни се нагоре Начало Предходен Следващ
Вижте още
Самоподготовка
Предстоят ви изпити или матура по Математика или Физика, но не сте убедени, че сами ще се справите. Учебен център „СОЛЕМА“ ви предоставя следните програми и тестове към тях:
МАТЕМАТИКА
ФИЗИКА
Тестове от изпити по МАТЕМАТИКА
Опитайте да решите тестовите от изпитите по Математика. Ако не можете, разгледайте упътванията.
Последната ви възможност е да разгледате примерните решения.
Всички задачи са с кратки упътвания и пълни решения.
Всички тестове
Тестове от последната година:
Тестове от изпити по ФИЗИКА
Решили сме тестовете по Физика давани в Софийски университет и на Матура през последните няколко години.
Всички тестове
Тестове от последната година: