так как
как ионы, образующие решетку, так и электроны участвуют в тепловом движении. ионы совершают тепловые колебания вблизи положений равновесия – узлов кристаллической решетки. свободные электроны движутся хаотично и при своем движении сталкиваются с ионами решетки. в результате таких столкновений устанавливается термодинамическое равновесие между электронным газом и решеткой. согласно теории друде–лоренца, электроны такой же средней энергией теплового движения, как и молекулы одноатомного идеального газа. это позволяет оценить среднюю скорость теплового движения электронов по формулам молекулярно-кинетической теории. при комнатной температуре она оказывается примерно равной 10^5 м/с. c другой стороны, скорость направленного движения электронов при протекании тока (скорость дрейфа) v = i / (e n s), где i - сила тока, e - заряд электрона, n – средняя концентрация свободных электронов, примерно равная числу атомов в единице объема металлического проводника, s - площадь поперечного сечения проводника. концентрация n атомов в металлах находится в пределах 10^28–10^29 м^–3. оценка по этой формуле для металлического проводника сечением 1 мм^2, по которому течет ток 10 а, дает для средней скорости движения электронов значение в пределах 0,6–6 мм/c. таким образом, средняя скорость движения электронов в металлических проводниках на много порядков меньше средней скорости их теплового движенияпоиск работы для газа также можно несколько . попробуем в координатах нарисовать график изобарического процесса и найти работу газа. пусть газ находится в состоянии (давление и объём ), далее газ изобарически перевели в состояние (давление и объём ). тогда по определению работы газа
, произведение давления на разность объёмов численно равна площади прямоугольника, ограниченного сверху прямой (процессом), а снизу осью. в целом, эту логику можно расширить на любые процессы, тогда работа газа численно равна площади под кривой в координатах .
также в рамках школьной присутствует условное деление циклов на прямые и обратные:
прямой цикл – круговой, в котором рабочее тело совершает положительную работу за счёт сообщённой ему теплоты.
обратный цикл — круговой, в котором рабочее тело совершает отрицательную работу.
анализируя вопрос о положительной и отрицательной работе, сводится к вопросу о соотношении между начальным и конечным объёмами, если:
— газ расширяется, работа положительна, — газ сжимается, работа отрицательна.для графиков можно использовать следующую логику: в случае, если площадь под графиком расширения газа больше соответствующей площади для сжатия, значит цикл — прямой, если наоборот — обратный. таким образом, разница в прямом и обратном цикле может быть в очерёдности процессов. так, прямой процесс, в нашем примере, — это 1-2-3-4-1, а обратный — 1-4-3-2-1.
вывод: в на циклические процессы нужно быть внимательным при прочтении, т.к. часть слов будет иметь глубокий смысл. лучше всего процессы в таких прорисовывать на графиках в координатах . если график уже есть, то это к лучшему. определяемся с конкретными изопроцессами, заданными в , и используем это знание или через уравнение менделеева-клапейрона, или через первое начало термодинамики.
Поделитесь своими знаниями, ответьте на вопрос:
Шар и сплошной цилиндр.двигаясь с одинаковой скоростью, вкатываются вверх по наклонной плоскости . какое из тел поднимется выше? найти отношение высот подъема.
решение. 0,5*m1*v^2+0,5*j1*w^2=m1*g*h1; 0,5*m2*v^2+0,5*j2*w^2=m2*g*h2; w=v/r; j1=0,5*m1*r^2; j2=0,4*m*r^2; 0,75*m1*v^2=m1*g*h1; 0,7*m2*v^2=m2*g*h2; h1/h2=0,75/0,7=15/14;