Тема 3. Гидродинамика

Формула давления

.

Здесь р - давление (Па),  - сила давления (Н), S - площадь опоры (м²).

Давление столба жидкости

.

Здесь р - давление (Па),  - плотность жидкости (кг/м³), g - ускорение свободного падения (м/с²), h- высота столба жидкости (м).

Формула гидравлического пресса

.

Здесь F₁ - сила, действующая на меньший поршень (Н), S₁ - площадь меньшего поршня (м²), F₂ -сила, действующая на больший поршень (Н), S₂ - площадь большего поршня (м²).

Формула выталкивающей (Архимедовой) силы

.

Здесь F - выталкивающая сила (Н),  - плотность жидкости (кг/м³), g -ускорение свободного падения (м/с²), V -объем тела, погруженного в жидкость (м³).

Уравнение неразрывности струи (теорема Эйлера)

.

Здесь V₁ - скорость жидкости в сечении площадью S₁ (м²), V₂ - скорость жидкости в сечении площадью S₂ (м²).

Уравнение Бернулли

.

Здесь  - плотность жидкости (кг/м³), g — ускорение свободного падения (м/с²), h₁ и h₂ - высоты элемента жидкости над землей (м), v₁ и v₂ - скорости на этих высотах (м/с), р₁ и р₂ - давления в жидкости на этих высотах (Па).

.

Тема 4. Молекулярная физика

Основные положения молекулярной физики:

1) все вещества состоят из молекул и атомов;

2) молекулы и атомы всех веществ находятся в вечном хаотическом движении;

3) между молекулами и атомами всех веществ действуют силы притяжения и отталкивания, имеющие электромагнитное происхождение.

Доказательствами молекулярного строения тел служат броуновское движение и диффузия веществ.

Броуновское движение — это движение малых частиц в жидкости под ударами ее молекул.

Диффузия — это проникновение молекул одного вещества между молекулами другого вещества.

Диффузия наблюдается у всех веществ: твердых, жидких и газообразных. Скорость диффузии зависит от состояния вещества, от самого вещества и от температуры.

Молекулярная физика, описывая состояние вещества, оперирует макро- и микропараметрами.  К макропараметрам состояния вещества относят его массу, давление, объем и температуру. К микропараметрам - массу отдельной молекулы, ее скорость, размеры, импульс, энергию.

 Относительная молекулярная масса М_r –  это отношение массы молекулы к одной двенадцатой массы атома углерода.

Моль - это количество вещества, в котором содержится столько же молекул, сколько их в 12 г углерода. Единица количества вещества в СИ — моль. Моль — основная единица СИ.

Молярной массой М называется масса одного моля. Единица молярной массы в СИ – кг/моль.

Число Авогадро N_А показывает, что в одном моле любого вещества содержится 6,02∙10²³ молекул.

Температура — это мера средней кинетической энергии теплового движения молекул.

В международной системе единиц СИ температура измеряется в кельвинах (К). Это основная единица СИ. Температуру, измеренную по шкале Кельвина, называют абсолютной температурой. Шкала Кельвина не имеет отрицательных температур.

Ноль по шкале Кельвина называется абсолютным нулем.

Абсолютный нуль - это температура, при которой прекращается тепловое движение молекул.

Между температурой Т, измеренной по шкале Кельвина, и температурой    t, измеренной по шкале Цельсия, существует связь: Т=t⁰C+273.

При этом разность температур по шкалам Кельвина и Цельсия одинакова:    

0⁰ С=273 К, 0 К= -273⁰ С.

Ниже приведены основные формулы молекулярной физики.

Формула концентрации молекул .

Здесь n- концентрация (м^-3), N- количество молекул (безразмерное), V- объем (м³).