Мои Конспекты
Главная | Обратная связь


Автомобили
Астрономия
Биология
География
Дом и сад
Другие языки
Другое
Информатика
История
Культура
Литература
Логика
Математика
Медицина
Металлургия
Механика
Образование
Охрана труда
Педагогика
Политика
Право
Психология
Религия
Риторика
Социология
Спорт
Строительство
Технология
Туризм
Физика
Философия
Финансы
Химия
Черчение
Экология
Экономика
Электроника

Энтропия және оның қасиеттері



Энтропия (грек. еntropіa – бұрылыс, айналу) – тұйық термодинамикалық жүйедегі өздігінен жүретін процестің өту бағытын сипаттайтын күй функциясы. Энтропияның күй функциясы екендігі термодинамиканың екінші бастамасында тұжырымдалады. Энтропия ұғымын термодинамикаға 1865 ж. Р.Клаузиус енгізген. Энтропиятермодинамикалық жүйенің сыртқы ортамен жылу алмасу және өздігінен өшетін процестердің өту бағытын сипаттайтын шама. , . Ішкі энергия сияқты Энтропия процестін жүріа өтетің жолына байланысты емес кез келген процесте бастапқы күйіне келетің болса, онда Энтропияның толық өзгеруі нөлге тең. .

Қайтымсыз процесте онашаланған жүйенің энтропиясы артады және процестер Энтропия артатын жаққа бағытталады .

Қайтымды процестердеонашаланған жүйенің энтропиясы , өзгермейді S=const және изоинтропиялық процесд.а. Егер жүйе онашаланбай сыртқы ортаға жылу беретін болса, Энтропия азаяды.

Энтропияжүйені құрайтын бөлшектердін бей берекетсіздігінің өлшемі.

Изотермиялық

Изохоралық

Изобаралық

Адиабаталық ,S=const

Энтропияның күй ықтималдығымен байланысы S=klnW

 

38. Электр заряды және оның қасиеттері. Электр зарядының сақталу заңы. Электр зарядтарының әсерлесуі. Кулон заңы. Электр өрісі. Электр өрісінің кернеулігі.Бөлшектердің электр заряды - эл.магниттік әсерлесудің қарқындылығын анықтайтын негізгі сипаттамалардың бірі. Оның негізгі қасиеттері: -электр зарядының екі түрі болады – оң және теріс. Атомдарда электрон заряды теріс, ядро заряды оң. –электр заряды релятивистік-инвариантты: ол заряд тасымалдаушылардың қозғалысы кезінде өзгермейді, яғни санақ жүйесіне тәуелсіз. –электр заряды аддитивті: кез келген жүйе заряды оның құрайтын бөлшектердің зарядтарының алгебралық қосындысына тең. –электр заряды дискретті, яғни кез келген заряд е-элементар зарядтардан тұрады(q=±Ne, ). –оқшауланған электрлік жүйе заряды өзгермейді, бұл қасиет электр зарядының сақталу заңы деп ат. Нүктелік заряд – электр зарядын тасымалдайтын дененің өлшемі мен пішіні ескерілмейтін зарядталған дене. Кулон заңы – вакуумде нүктелік екі зарядтың өзара әсерлесу күші әр бір зарядтардың шамаларына тура пропорционал, ал ара қашықтығының квадратына кері пропорционал болып, зарядтар арқылы өтетін түзумен бағытталады: . , мұнд. . Зарядталған бөлшектер бір-бірімен өріс арқылы әсерлеседі. Қозғалмайтын электр зарядтарының электр өрісі электростатикалық өріс деп аталады. Электр өрісінің кернеулігі – векторлық шама, өрстің берілген нүктедегі бірлік сыншы зарядқа әсер ететін күш: . векторының бағыты оң зарядқа әсер ететін күштің бағытымен анықталады.

39. Электр өрісі. Электр өрісінің кернеулігі. Суперпозиция принципі. Нүктелік зарядтың өріс кернеулігі және потенциалы. Электр өрісінің кернеулігі мен потенциал арасындағы байланыс.Қозғалмайтын электр зарядтарының электр өрісі электростатикалық өріс деп аталады. Электр өрісінің кернеулігі – векторлық шама, өрстің берілген нүктедегі бірлік сыншы зарядқа әсер ететін күш: . векторының бағыты оң зарядқа әсер ететін күштің бағытымен анықталады. Электр өрістерінің суперпозиция принципі – зарядтар жүйесінің өріс кернеулігі жүйенің әр бір зарядтары жеке-жеке туғызатын өріс кернеуліктерінің векторлық қосындысына тең. . Нүктелік заряд үшін өріс кернеулігі: . Электр өрісінің потенциалы – скалярлық шама, өрістің берілген нүктесіндегі потенциалық энергияның, сыншы зарядқа қатынасы . Бұдан потенциал өрістің энергетикалық сипаттамасын беретін физикалық шама екенін көреміз. Өрістің күштік сипаттамасы кернеулік және оның энергетикалық сипаттамасы – потенциалдың арасында электростатикалық өрістің потенциалдығына негізделген байланыс бар. Потенциалды күш өрісінде потенциалдық энергия мен күш арасындағы байланыс мына түрде берілген .мұнд. , оның түрі , осыдан . Мұндағы «минус» таңбасы Е векторының бағыты әрқашан да потенциалдың кемуіне қарай бағытталғандығын көрсетеді.

Электр диполі. Дипольдің электр моментіЭлектр диполі – шамалары тең, бір-біріне l ара қашықтықта орналасқан және жүйенің өрісі анықталатын ара қашықтығы r>>l шарты орындалатын әр аттас екі зарядтан тұратын жүйе. Дипольдің электр моменті – , дипольдің шамасын сипаттайды, бағыты теріс зарядтан оң зарядқа қарай бағытталған векторлық шама. Зарядтың шамасын н/е ара қашықтығын өзгерткенде диполь эл.магниттік толқын шығарады.Кез келген нүктедегі өріс кернеулігі формуласымен анықталады..

41. Электростатикалық өріс жұмысы. Е векторының циркуляциясы туралы теорема. Потенциал және потенциалдар айырмасы.Электростатикалық өрістегі тасымалданатын заряд ретінде бірлік нүктелік оң зарядты алатын болсақ, нда жолдағы өріс күштерінің элементар жұмысы -ге тең, мұндағы - элементар орын ауыстыру бағытына Е векторының проекциясы. Бұдан кернеулік векторының циркуляциясы деп аталады. Q нүктелік зарядтың өрісінде, зарядтың орын ауыстырғандағы істелетін жұмысын қарастырсақ, -жолдағы істелетін жұмысы . Кулон заңынан . Бұдан заряд потенциалы екенін ескерсек ). Потенциал – скалярлық шама, өрістің берілген нүктесіндегі потенциалық энергияның, сыншы зарядқа қатынасы . Бұдан потенциал өрістің энергетикалық сипаттамасын беретін физикалық шама екенін көреміз.

42. Электр өрісінің кернеулік векторының ағыны. Электростатикалық өріс үшін Гаусс теоремасы және оны электростатикалық өрісті есептеуде қолдану.Электр өрісінің кернеулік векторының ағыны – скалярлық шама, белгілі бір бетті тесіп өтетін кернеулік сызықтарының жалпы саны . Векторлардың скалярлық көбейтіндісінен немесе . Олай болса бұндағы кернеуліктің нормаль құраушысы. Егер де кернеулік сызықтары n нормалымен сүйір бұрыш жасаса, яғни cosα>0 онда ағын оң, ал cosα<0 ағын теріс таңбалы болады. Электростатикалық өріс үшін Гаусс теоремасы : . Яғни еркін тұйықталған бетке толассыз, вакуумдегі электростатикалық өрістің кернеулік векторының ағыны, -ге бөлінген, зарядтардың осы бетінің ішіндегі алгебралық қосындыға тең. 1)Бірқалыпты зарядталған шексіз жазықтық өрісі: . 2) Екі шексіз параллель әратулы зарядталған жазықтықтар өрісі: . 3) Бірқалыпты зарядталған сфералық беттің өрісі: (r R). 4)Көлемдік зарядталған шар өрісі: . 5)Бірқалыпты зарядталған шексіз цилиндрдің өрісі: .

 

43. Электростатикалық өрістегі диэлектриктер. Диэлектриктердің түрлері және оның полярлануы. Байланысқан зарядтар. Поляризация векторы. Поляризация векторы мен кернеулік және байланысқан зарядтардың беттік тығыздығы арасындағы байланыс.Диэлектриктер – қалыпты жағдайда электр тогын өткізбейтін заттар. Классикалық тұрғыдан алып қарағанда, диэлектриктер өткізгіштерден электр өрісі әсерінен реттелген қозғалыс жасап, электр тогын тудыратын еркін зарядтардың болмауымен ерекшеленеді.Диэлектриктердегі электрондар атомдармен мықтты байланысқан, сондықтан оны ьұзу үшін сыртқы факторлар қажет.Диэлектриктер үш топқа бөлінеді: полярлы, полярлы емес және кристалды. Диэлектриктердің бұл үш тобы үйектелудің үш түрімен ерекшеленеді: полярлы диэлектриктерде бағдарланушы(дипольді),полярлы емес диэлектриктерде электронды(деформациялы), кристалдық диэлектриктерде ионды. Поляризация векторы – векторлық шама, диэлектриктің поляризациядану дәрежесін сипаттайды, бірлік көлемдегі молекулалар дипольдерінің векторлық қосындылары болады. Поляризация векторы сыртқы өріс кернеулігіне тура пропорционал . - заттың диэлектрлік қабылдағыштығы. Негізінен поляризация векторының нормаль құраушысы диэлектриктегі зарядтардың беттік тығыздығымен анықталады . Поляризация векторының анықтамасынан

51.Электр зарядтар жүйесінің өзара әсерлесу энергиясы. Зарядталған өткізгіш және конденсатор энергиялары.Бөлшектер жүйесінің әсерлесу энергияларының өзгерісі нәтижесінде осы бөлшектердің өзара орын ауыстыру жұмыстары жасалынады. Ол бөлшектердің өзара әсерлесу заңдылықтарына және орналасуына тәуелді. Сондықтан, жүйедегі барлық әсерлесуші бөлшектер жүйесі : . Мұндағы, -i-ші бөлшектің жүйедегі қалған барлық бөлшектердің өрісіндегі потенциалды энергиясы. Потенциалдың анықтамасы бойынша әсерлесуші нүктелік зарядтар жүйесі үшін : , мұндағы жүйедегі барлық зарядтардың заряд орналасқан нүктедегі толық потенциалы. Зарядталған конденсатор энергиясы.Конденсатор потенциалдары екі өткізгіштен тұрады, олай болса істелетін жұмыс . Бұдан зарядталған конденсатор энергиясы : .

 

52. Электр тогы. Ток күші және ток тығыздығы . Тұрақты токтың болу шарты. Электр тогы –зарядтардың бағытталған қозғалысы. Металдардағы электр тогы еркін электрондардың, электролиттердегі сондардың, ал газдардағы – электрондар мен сондардың реттелген қозғалысы. Токтың бағытына оң зарядтың орын ауыстырғандағы бағытын алады. Токтың пайда болу шарттары:1токты тасымалдайтын еркін зарядтар болуы тиіс. 2электр қозғаушы күші(ЭКҚ). Токтың тигізетін әсері:жылулық, химиялық, магниттік. Ток күші – скалярлық шама, бет арқылы өтетін зарядтың уақыт бойынша алынған туындысы . Ток айнымалы және тұрақты болып екіге бөлінеді. Тұрақты ток – шамасы мен бағыты уақыт бойынша өзгермейтін ток. Тұрақты ток тек қана тұйықталған тізбекте пайда болады. Ток тығыздығы – векторлық шама, өткізгіштің көлденең қимасы арқылы өтетін токтың таралуын сипаттайтын шама, бағыты оң зарядтың қозғалыс бағытымен сәйкес алынады .