Bài giảng vật lý ứng dụng - pdf 13

Download Bài giảng vật lý ứng dụng miễn phí



MỤC LỤC

Bài 1. ĐỘNG HỌC.3
1.1. Chuyển động cơhọc, véctơt ọa độ .3
1.2. Véctơv ận tốc .5
1.3. Véc tơgia tốc .7
1.4. Thí dụv ềcác dạng chuyển động cơbản .10
Bài 2. NGUYÊN LÝ BẢO TOÀN ĐỘNG LƯ ỢNG VÀ MOMENT ĐỘNG LƯỢNG .12
2.1. Nguyên lý quán tính .12
2.2. Nguyên lý bảo toàn động lượng .12
2.3. Các dạng tương tác cơbản.15
2.4. Nguyên lý bảo toàn moment động lượng. .18
Bài 3. NGUYÊN LÝ BẢO TOÀN NĂNG LƯỢNG .21
3.1. Nguyên lý bảo toàn năng lượng .21
3.2. Động năng.23
3.3. Thếnăng.241
3.4. Cơnăng.25
Bài4. NHIỆT ĐỘNG LỰ C HỌC 25
4.1. Một sốk hái niệm của nhiệt động lực học .28
4.2. Nguyênlý thứnhất của nhiệt động học .31
4.3. Ứng dụng của nguyên lý thứnhất .329
4.4. Nguyên lý thứhai nhiệt động học .341
Bài 5. CHẤT LỎNG. .38
5.1. Tính chất và cấu tạo của chấ t lỏng .38
5.2. Các hiện tượng mặ t ngoài của chất lỏng .39
5.3. Hiện tượng dính ướt và không dính ướt .41
5.4. Hiện tượng mao dẫn .42
Bài 6: TRƯỜNG ĐIỆN TỪ .45
6.1. Trường tĩnh đi ện .45
6.2. Từtrường của dòng điện không đổi .53
6.3. Các định luật Mắc –Xoen, sóng điện từ .66
Bài 7: TÍNH CHẤT SÓNG CỦA ÁNH SÁNG.70
7.1. Quá trình sóng, phương trình sóng, mặt sóng .70
7.2. Sựgiao thoa của sóng .72
7.3. Hiện tượng nhiễu x ạánh sáng .74
7.4. Hiện tượng phân cực ánh sáng .75
Bài8. LÝ THUYẾT LƯỢNG TỬ.78
8.1 Sựbức x ạvà hấp thụnhiệt, v ật đen tuyệt đối, định luật Kiếc –khốp.78
8.2. Các định luật phát x ạcủa v ậ t đen tuyệt đối .80
8.3. Thuyết lượng tửnăng lượng của Planck, thuyết lượng tửánh sáng của Anhstanh
(Einstein) .81
8.4. Hiện tượng quang điện, các định luật quang điện .82


/tai-lieu/de-tai-ung-dung-tren-liketly-33802/
Để tải bản DOC Đầy Đủ thì Trả lời bài viết này, mình sẽ gửi Link download cho

Tóm tắt nội dung:

là trong khi hệ thực
hiện quá trình không được phép có ma sát biến công
thành nhiệt, truyền nhiệt từ nóng sang lạnh hay giản
nở khí bằng chân không.
- Để không có nhiệt truyền từ nóng sang lạnh, khi hệ nhận nhiệt nó phải diễn
biến theo một quá trình đoạn nhiệt, còn khi muốn nhiệt độ không đổi thì nó phải
thực hiện quá trình đẳng nhiệt.
- Để không có công biến thành nhiệt hệ phải không có ma sát
- Để không có khí giãn nở vào chân không, các quá trình phải diễn biến vô cùng
chậm.
Một quá trình thuận nghịch bất kỳ có thể xem như một dãy những quá trình đẳng
nhiệt và đoạn nhiệt liên tiếp vô cùng chậm. Quá trình thuận nghịch đơn giản nhất
nối giữa hai trạng thái bất kỳ bao gồm một quá trình đoạn nhiệt và một quá trình
đẳng nhiệt, cả hai cùng diễn biến vô cùng chậm.
Mỗi trạng thái trung gian của quá trình thuận nghịch hệ coi như ở trạng thái cân
bằng, cho nên loại trừ một vài trường hợp cá biệt, ta có thể xem quá trình thuận
nghịch như một quá trình cân bằng và có thể biểu diễn nó trên giản đồ PV bằng một
đường nào đấy.
Một quá trình mà đại bộ phận các khoảng trung gian là thuận nghịch nhưng có
một khoảng dù rất nhỏ bất thuận nghịch cũng phải coi là quá trình bất thuận nghịch.
4.4.4. Chu trình thuận nghịch và chu trình Carnot
Một chu trình mà mọi quá trình cấu tạo nên nó là thuận nghịch tùy ý có thể xem
như cấu tạo bởi nhiều đoạn đường đẳng nhiệt và đoạn nhiệt vô cùng bé kế tiếp nhau.
Vì các đường đẳng nhiệt tự chúng không cắt nhau, các đường đoạn nhiệt cũng
không cắt nhau, nên chu trình thuận nghịch đơn giản nhất là chu trình chỉ có 2
đường đẳng nhiệt là 2 đường đoạn nhiệt mà ta gọi là chu trình Carnot (do Carnot đề
xuất).
Chu trình Carnot chạy thuận là một động cơ nhiệt, còn nếu chạy ngược nó là
một máy lạnh lý tưởng.
a. Chu trình thuận nghịch tùy ý xem như một dãy các đường đẳng nhiệt và đoạn
nhiệt liên tiếp nhau.
b. Chu trình Carnot gồm 2 đường đẳng nhiệt và 2 đường đoạn nhiệt.
37
4.4.5. Hiệu suất của chu trình Carnot với khí lý tưởng
Chu trình Carnot là chu trình 2 nguồn nhiệt. Giá sử hệ (trong trường hợp đang
xét) là một môle khí lý tưởng trao đổi (nhận) nhiệt Q1 với nguồn T1 và nhả nhiệt Q2
cho nguồn T2 .
Hiệu suất của chu trình là:
1 2
1
Q Q
Q
-h = (26)
Trong đó Q1 là nhiệt nhận trong quá trình AB
B1 1
A
VQ R.T .Ln
V
= (a)
Q2 là nhiệt nhả trong quá trình CD
C2 2
D
VQ R.T .Ln
V
= (b)
CB
1 2
A D
B
1
A
VVR.T .Ln R.T .Ln
V V
VR.T .Ln
V
-
h = (27)
Hai trạng thái A và D ở trên một đường đoạn nhiệt cho nên
( 1) ( 1)A A D DT .V T .V
g- g-=
( 1) ( 1)1 A 2 DT .V T .V
g- g-= (c)
Tương tự 2 trạng thái B và C cũng trên một đường đoạn nhiệt cho nên:
( 1) ( 1)B B C CT .V T .V
g- g-=
( 1) ( 1)1 B 2 CT .V T .V
g- g-= (d)
Chia 2 vế với vế 2 phương trình (c) và (d) ta được:
A D
( 1)( 1)
CB
( 1) ( 1)
CV
V V
g-g-
g- g-=
Hay: CB
A D
VVLn Ln
V V
× = × (e)
Thay (e) vào (3.36) ta được:
1 2
1
T T
T
-h = (28)
Vậy hiệu suất của chu trình carnot thuận nghịch đối với khí lý tưởng chỉ phụ thuộc vào
nguồn nóng và nguồn lạnh.
38
Bài 5. CHẤT LỎNG
5.1. Tính chất và cấu tạo của chất lỏng
5.1.1. Tính chất của chất lỏng
Ta biết trong đời sống hàng ngày, chất lỏng là trạng thái trung gian giữa chất khí
và chất rắn, tùy theo nhiệt độ và áp suất mà chất lỏng có thể bay hơi thành chất khí
hay cũng có thể đông đặc thành chất rắn.
Trong chất lỏng các phân tử ở khá gần nhau, lực tương tác giữa chúng khá lớn do
đó chúng không thể chuyển động tự do như trong chất khí mà dao động quanh vị trí
cân bằng. Tuy nhiên chúng cũng khác chất rắn là các phân tử có thể từ vị trí cân bằng
này chuyển sang vị trí cân bằng khác và khoảng dịch chuyển này chỉ vào cỡ kích
thước của phân tử. Do đó chất lỏng có thể tích nhất định nhưng dễ dàng trượt lớp nọ
lên lớp kia.
Tóm lại, theo quan điểm thuyết động học phân tử sự khác nhau giữa tính chất
của các trạng thái lỏng, khí, rắn là do sự sắp xếp các phần tử (thứ tự hay hỗn loạn)
và khoảng cách tương đối giữa chúng giữa chúng (ở gần hay xa nhau).
5.1.2. Cấu tạo và chuyển động phân tử của chất lỏng
Để hiểu rõ tính chất của chất lỏng, ta cần biết cấu tạo của chất lỏng.
Các phân tử trong chất lỏng sắp xếp tương đối có thứ tự ở gần trạng thái cân
bằng nhưng các phần tử có thể từ trạng thái cân bằng này chuyển sang trạng thái
cân bằng cạnh đó.
Thời gian dao động quanh vị trí cân bằng phụ thuộc vào nhiệt độ. Khi tăng nhiệt
độ thời gian đó giảm. Ở nhiệt độ gần nhiệt độ đông đặc thời gian đó lại rất lớn.
Nghiên cứu chuyển động phân tử trong chất lỏng Frenken đã tìm ra công thức:
Tk
E
e

 0
Trong đó:  là thời gian dao động trung bình của phân tử quanh vị trí cân bằng
k: hằng số Boltzman
0 là chu kỳ dao động trung bình của phân tử quanh vị trí cân bằng
E là năng lượng hoạt động của phân tử
T là nhiệt độ tuyệt đối
Ví dụ: Đối với nước nhiệt độ thông thường t = 10-11 giây trong khi đó 0 = 10-13
giây. Như vậy, cứ dao động khoảng 100 chu kỳ phân tử nước lại dịch đi chỗ khác.
39
5.2. Các hiện tượng mặt ngoài của chất lỏng
5.2.1. Áp suất phân tử
Trong chất lỏng, khoảng cách phân tử nhỏ so với trong chất
khí. Vì vậy lực hút phân tử đóng một vai trò đáng kể. Tuy nhiên
lực hút phân tử giảm nhanh theo khoảng cách, do đó những phân
tử cách nhau một khoảng nhỏ hơn so với cỡ r = 10-9m mới tác
dụng lên nhau, ngoài phạm vi đó các phân tử không tương tác
với nhau.
- Nếu lấy một phân tử làm tâm vẽ một mặt cầu bán kính r = 10-9m thì phân tử
trên chỉ tương tác với các phân tử nằm trong mặt cầu đó. Mặt cầu đó gọi là mặt cầu
bảo vệ.
- Đối với các phân tử nằm sâu trong chất lỏng, mặt cầu bảo vệ hoàn toàn trong
chất lỏng ta thấy lực phân tử do các phân tử xung quanh gây ra sẽ triệt tiêu nhau.
Kết quả phân tử đó hầu như không chịu lực tác dụng.
- Đối với các phân tử nằm ở mặt ngoài (có bề dày nhỏ hơn 10-9m) thì mặt cầu
bảo vệ của chúng không nằm hoàn toàn trong chất lỏng, lực tác dụng lên mỗi phân
tử không bù trừ lẫn nhau và phân tử chịu một lực tác dụng tổng hợp hướng vào
trong chất lỏng. Lực này ép lên phần chất lỏng phía trong và gây nên một áp suất
gọi là áp suất phân tử ở chất lỏng.
- Đối với nước, áp suất phân tử đến hàng vạn átmốtphe, mặc dù áp suất phân
tử rất lớn nhưng nó không nén được các phân tử sát lại nhau. Lý do vì lúc các phân
tử sát nhau thì giữa các phân tử xuất hiện lực đẩy, lực đẩy này tăng rất nhanh khi
khoảng cách giữa các phân tử giảm và chống lại áp suất phân tử.Do lực đẩy phân tử
tăng khi khoảng cách giảm nên chất lỏng rất khó chịu nén.
Chú ý: Không thể đo áp suất phân tử vì nó hướng vào trong chất lỏng, nó không
tác dụng lên thành bình và lên các vật nhúng vào trong chất lỏng.
5.2.2. Lực căng mặt ngoài
Ta hãy xét các phân tử nằm ở mặt ngoài của chất lỏng. Với các phân tử này...
Music ♫

Copyright: Tài liệu đại học © DMCA.com Protection Status