 |
|
Тепловые двигатели 117
Федеральное агентство по рыболовству
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования
«мурманский государственный технический университет»
В.С.Гнатюк, Н.Н.Морозов, З.Ф.Мурашова
Опорный конспект лекций по механике, молекулярной физике и термодинамике
Допущено Учёным советом МГТУ
в качестве учебного пособия по дисциплине «Физика»
для студентов-бакалавров технических направлений и специальностей
Мурманск – 2015
Составители – Виктор Степанович Гнатюк, д.ф.н., профессор кафедры физики Мурманского государственного технического университета, Николай Николаевич Морозов, д.т.н., профессор, зав. кафедрой физики Мурманского государственного технического университета, Зоя Фёдоровна Мурашова, к.ф.м.н., ст.преподаватель кафедры физики Мурманского государственного технического университета.
Учебное пособие рассмотрено и одобрено Учёным советом МГТУ
«____» ___________ 2015 г., протокол № _____.
Рецензенты:
УДК 531 + 539.19 + 536 (075.8)
ББК 22.2 + 22.36 + 22.317 я 73
Г 56
Мурманский государственный технический университет, 2015
Оглавление
Стр.
Предисловие ………………………………………….………………..…………… 3
Часть I. Механика 4
1. Предмет механики 4
2. Механическое движение. Основные понятия механики 4
3. Кинематика 5
3.1. Основные понятия кинематики 6
3.2. Скорость 10
3.3. Ускорение 13
3.4. Поступательное движение твёрдого тела 21
3.5. Понятие о степенях свободы 22
3.6. Кинематика вращательного движения 23
4. Динамика 26
4.1. Предмет динамики 26
4.2. Масса. Инерция 26
4.3. Сила 27
4.4. Импульс. Закон сохранения импульса 35
4.5. Законы Ньютона 39
4.6. Энергия 43
4.7. Динамика вращательного движения 59
5. Механический (классический) принцип относительности
(принцип относительности Галилея) 72
6. Неинерциальные системы отсчёта
Часть II. Молекулярная физика и термодинамика 81
I. Молекулярная физика
1.1. Предмет молекулярной физики 81
1.2. Внесистемные единицы измерения величин в микрофизике 81
1.3. Основные положения молекулярно-кинетической теории
строения вещества 82
1.4. Число степеней свободы молекул 84
1.5. Термодинамическая система. Термодинамическое состояние
и процесс 85
1.6. Статистический метод в молекулярной физике 86
1.7. Количество вещества. Масса молекул 87
1.8. Идеальный газ 89
1.9.Зкон равномерного распределения энергии по степеням
свободы молекул 90
1.10. Закон Максвелла о распределении молекул идеального
газа по скоростям. 90
1.11. Основное уравнение молекулярно – кинетической
Теории (уравнение Клаузиуса) 96
Уравнение Менделеева – Клапейрона 98
Барометрическая формула. Распределение Больцмана 99
Средняя длина свободного пробега молекул 101
II. Термодинамика 103
Термодинамический метод 103
Внутренняя энергия 103
Обратимые и необратимые процессы 105
Работа расширения идеального газа. Графическое
Изображение работы 106
Круговые процессы (циклы) 107
Первое начало термодинамики 108
Полная энергия. Закон сохранения полной энергии 110
Теплоёмкость 110
Применение первого начала термодинамики к
Изопроцессам идеального газа 113
Применение первого закона термодинамики к
Адиабатному процессу 115
Термический КПД для кругового процесса 117
Тепловые двигатели 117
Цикл Карно 121