RÓWNANIA MAXWELLA

PRAWO GAUSSA DLA ELEKTRYCZNOŚCI – określa wziązek pomiedzy natężeniem pola Elek w punktach na powierzchni Gaussa i całkowitym ładunkiem objetym ta powierzchnia.

PRAWO INDUKCJI FARADAYA

Prawo Faradaya jest podstawa budowy prądnicy. Natężenie pradu (indukowaneg) tym wieszy im szybsze ruchy magnesu w petli. Przepływ prądu (na przemienne wyłaczanie i właczanie przepływu pradu) w pętli zbliżonej do drugiej tez wytwarza prad indukowany. WEBER jednostką strumienia magnetycznego.

……………..

REGUŁA LENTZA

Reguła przekory Lentza. Obrecz zawsze będzie tworzyła biegun identyczny zbliżającemu się magnesowi. Magnes w obręczy indukuje prąd o malutkim natężeniu. reguła Umożliwia ona określenie kierunku tego prądu.

Jeżeli wektor indukcji jest skierowany przeciwnie do wzrastającego wektora indukcji wtedy jego wartość rośnie.

PRAWO OHMA

Im bardziej stromo wychylony wykres Ohma tym opór mniejszy.

R=(ro) * (L/A)

R- opór właściwy, L-długość przewodnika

PRAWA KIRCHOFFA

1 prawo z prawa zachowania ładunku elektr. Jeżeli do węzła dochodzą dwa kable z pradem o natężeniu i1 i i2 to trzeci kabel odprowadza z wezła sume tych natężeń. i 1 + i 2 – i 3 = 0

2 prawo.algebraiczna suma ziamn potencjałów napotkanych przy całkowitym obiegu obwodu musi być równa zeru. Epsylon – i*r – i*R = 0

NATĘZENIE PRĄDU

i – natężenie prądu mierzone w amperach jest to ilość ładunków (kulombów) która przeplynaela przez przekroj poprzeczny przewodnika w czasie jednej sek.

1 amper to jeden kulomb na jenda sek.

GĘSTOŚĆ PRĄDU

J=i/S

Gęstość pradu = natężenie przez powierzchnie. Jeżeli wartość przekroju przewodnika sie zmniejsza tym gęstość pradu rośnie.

RUCH ŁADUNKU W POLU MAG. SIŁA LORENTZA I DEFINICJA AMPERA.

Siła Lorentza jest proporcjonalna do ładunku cząstki, jej prędkości i indukcji pola. W przypadku ładunku poruszającego się prostopadle do linii pola magnetycznego siła

Lorentza jest równa: F=q(v*B)

Pole mag działa na ładunki poruszające się prostopadle do lini pola i poruszaja się po okreku prostopadle do lini tego pola magnetycznego, oznacza to ze dziala na nie stala co do wartości sila dosirodkowa.

PRAWO AMPERA

Jeden amper oznacza natężenia pradu stałego który płynac w dwóch równoległych prostolinijnych nieskonczenie dlugich cieniutkich przewodach oddalonych o się o jeden metr w próżni, wywołuje miedzy tymi przewodami siłe o wartości 2*10 do -7 NEWTONA na każdy metr przwodu.

jeżeli kciuk jest zgodny względem kierunku płynącego pradu wtedy jego wartość jest dodatnia.

PRAWO BIOTA SAVARTA

Natężenie pola mag zalezy od natężenia pradu w przewodniku i odległości od niego. Wazna regula prawej dłoni wskazujaca kierunke plnacego pradu i wektora indukcji mag. B. umoziliwia nam ono obliczenie napteżenie B w danym punkcie pola mag wokół przewodnika. Dotyczy ono pola mag wokół prostego przewodnika. Linie tego pola układaja się wokół tego przewodnika.

PRAWO COULUMBA

Jednostaka ładunku jest Kulomb (C) jeden kulomb to ilość ładunku przepływającego prze przekrój poprzeczny przewodnika w czasie 1 sek, jeśli przez przewodnik plynie prad o natężeniu 1 amper,

PRAWO GAUSSA

ŁADUNEK ELEKTRYCZNY ciała (lub ich układu) – własność materii przejawiająca się w oddziaływaniu elektromagnetycznym ciał obdarzonych tym ładunkiem. Oddziaływanie ciał obdarzonych ładunkiem odbywa się poprzez pole elektromagnetyczne. Związek między ładunkiem a polem jest istotą oddziaływania elektromagnetycznego. Często używa się skrótowego pojęcia ładunek elektryczny dla ciała obdarzonego ładunkiem elektrycznym . W układzie SI jednostką ładunku jest kulomb (C), równy około 6,24·10¹⁸ ładunków elementarnych (ładunków elektronów lub protonów). Uporządkowany ruch ładunków elektrycznych nazywany jest prądem elektrycznym. Odpychaja się o róznych znakach itd.

DIPOL MAGNETYCZNY - układ wytwarzający pole magnetyczne, które cechuje magnetyczny moment dipolowy np. magnes trwały, solenoid lub pojedyncza pętla z prądem. Wszystkie skończone źródła pola magnetycznego są dipolami. Bieguny: N i S się przyciągają. O tym samym znaku odpychają.

POLOWY OPIS ODDZIAŁYWAŃ ELETRYCZNYCH I MAGNETYCZNYCH

3 ZASADY TERMODYNAMIKI

I zasada: mówi ze ilość dostarczonego do układu ciepła minus praca wykonana dzięki temu jest stała : Q-W=const

U- energia wewnetrzna deltaU=Q-W

Praca=siła *przemieszcznie W=F*delta L W przemianie adiabatycznej Q=0 Stan układu możemy zmianiac za pomoca pracy i ciepła.

2 zasada: mówi, ze Ciepło może być zamieniane na pracę tylko wtedy, gdy istnieje różnica temperatur. Wiez nei może istniec żaden silnik cieplny bez istnienia rózniecy temperatur. *Sprawność silnika określmy wzorem 1- temperatura wyższa przez temp niższa.

3 zasada: (zasada Nernsta) może być sformułowana jako postulat: nie można za pomocą skończonej liczby kroków uzyskać temperatury zera bezwzględnego (zero kelwinów), jeżeli za punkt wyjścia obierzemy niezerową temperaturę bezwzględną. *Inne sformułowanie głosi, że entropia substancji tworzących doskonałe kryształy dąży do 0 gdy temperatura dąży do 0 K.

Mówiąc jaśniej, gdyby udało się schłodzić jakąś substancję do 0 K i gdyby ona utworzyła kryształ doskonały to jej entropia musiałaby przyjąć wartość 0. Jest to jednak technicznie, a także formalnie niewykonalne.

*Najszerzej znane alternatywne sformułowania pochodzą od Clausiusa: "Ciepło nie może samorzutnie przepływać od ciała o temperaturze niższej do ciała o temperaturze wyższej"

oraz od Lorda Kelvina: "Nie jest możliwy proces, którego jedynym skutkiem byłoby pobranie pewnej ilości ciepła ze zbiornika i zamiana go w równoważną ilość pracy"

Można udowodnić równoważność tych stwierdzeń z powyższym sformułowaniem^[2].

Wprowazając pojęcie perpetuum mobile można sformułować drugą zasadę termodynamiki w następujący sposób: "Nie istnieje perpetuum mobile drugiego rodzaju"^[3]

Cykl Carnota - obieg termodynamiczny, złożony z dwóch przemian izotermicznych i dwóch przemian adiabatycznych. Cykl Carnota jest obiegiem odwracalnym. Do realizacji cyklu potrzebny jest czynnik termodynamiczny, który może wykonywać pracę i nad którym można wykonać pracę, np. gaz w naczyniu z tłokiem, a także dwa nieograniczone źródła ciepła, jedno jako źródło ciepła (o temperaturze T₁) - górne źródło ciepła obiegu, a drugie jako chłodnica (o temperaturze T₂) - dolne źródło ciepła obiegu.

Cykl składa się z następujących procesów:

1. Sprężanie izotermiczne – czynnik roboczy styka się z chłodnicą, ma temperaturę chłodnicy i zostaje poddany procesowi sprężania w tej temperaturze (T₂). Czynnik roboczy oddaje ciepło do chłodnicy.

2. Sprężanie adiabatyczne – czynnik roboczy nie wymienia ciepła z otoczeniem, jest poddawany sprężaniu, aż uzyska temperaturę źródła ciepła (T₁).

3. Rozprężanie izotermiczne – czynnik roboczy styka się ze źródłem ciepła, ma jego temperaturę i poddawany jest rozprężaniu izotermicznemu w temperaturze T₁, podczas tego cyklu ciepło jest pobierane ze źródła ciepła.

4. Rozprężanie adiabatyczne – czynnik roboczy nie wymienia ciepła z otoczeniem i jest rozprężany, aż czynnik roboczy uzyska temperaturę chłodnicy (T₂).

Przemiana izotermiczna:

T=const

P=(nRT) / V

IZOBARYCZNA

P=const

V=([nR]/p)*T

IZOCHORYCZNA

V=const

p= ([nr]/v) *T

Proces adiabatyczny to proces, w którym gaz nie wymienia ciepła z otoczeniem

Proces taki zachodzi w układzie dobrze izolowanym termicznie, albo gdy przeprowadzony zostanie na tyle szybko, by gaz nie zdążył wymienić ciepła z otoczeniem.

W procesie adiabatycznym zmieniają się więc wszystkie parametry gazu: ciśnienie, objetość i temperatura. Podczas adiabatycznego sprężania gazu jego ciśnienie i temperatura rosną. Podczas adiabatycznego rozprężania ciśnienie zmniejsza się a gaz się ochładza.

POJECIE FUNKCJI STANU UKŁADU

Funkcja stanu to w termodynamice funkcja zależna wyłącznie od stanu układu, czyli od aktualnych wartości jego parametrów, takich jak masa, liczność materii, temperatura, ciśnienie, objętość i inne.

Wartość funkcji stanu z definicji nie zależy od jego historii, tzn. tego co działo się z nim wcześniej. Wynika z tego bezpośrednio inna podstawowa własność funkcji stanu:

Zmiana wartości funkcji stanu zależy tylko od stanu początkowego i końcowego układu, a nie od sposobu w jaki ta zmiana została zrealizowana.

Funkcja termodynamiczna zależna od historii (drogi) układu jest nazywana funkcją procesu.

Całka oznaczona różniczki zupełnej funkcji stanu przedstawia różnicę wartości funkcji w stanach odpowiadających granicom całkowania. Z zasady, że wartość funkcji stanu nie zależy od historii układu wynika, że całka oznaczona tej funkcji obliczona dla dowolnego zbioru przemian, które tworzą powtarzalny cykl jest równa 0.

W praktyce stosuje się zwykle następujące funkcje stanu:

1. objętość właściwa, (v),

2. energia wewnętrzna (U),

3. entropia (S),

4. energia swobodna A = U - TS,

5. entalpia H = U + pV,

6. entalpia swobodna G = U - TS + pV,

7. egzergia, (b),

8. wielki potencjał kanoniczny Ω = F − μN

9. potencjał chemiczny

10. stężenie molowe dla reakcji chemicznych

11. aktywność molowa.

Funkcje stanu są najczęściej wielkościami konceptualnymi, tj. takimi których nie możemy bezpośrednio zmierzyć i dla których określenia konieczna jest pewna procedura zawierająca różne założenia i konwencje.

PRACA I CIEPŁO

Rozszerzalność temperaturowa : ogolnie chodzi tutaj o to ze podczas pracy wydobywa się cieplo co jest strata energii itd. energia wew.

ZMIENNE OPISUJACE STAN UKŁADU

Zmienne opisujące stan układu nazywamy parametrami stanu. Dla gazu idealnego w charakterze parametrów stanu wybieramy zwykle łatwe do zmierzenia ciśnienie, objętość i temperaturę (p, V, T)

 Ciśnienie to wielkość skalarna określona jako wartość siły działającej prostopadle do powierzchni podzielona przez powierzchnię na jaką ona działa, co przedstawia zależność: Pascal

Objętość jest miarą przestrzeni, którą zajmuje dane ciało w przestrzeni trójwymiarowej. W układzie SI jednostką objętości jest metr sześcienny, jednostka zbyt duża do wykorzystania w życiu codziennym. Z tego względu najpopularniejszą w Polsce jednostką objętości jest jeden litr (l) (1 l = 1 dm³ = 0,001 m³).

Temperatura – jedna z podstawowych wielkości fizycznych (parametrów stanu^[1]) w termodynamice, będąca miarą stopnia nagrzania ciał. Temperaturę można ściśle zdefiniować tylko dla stanów równowagi termodynamicznej, bowiem z termodynamicznego punktu widzenia jest ona wielkością reprezentującą wspólną własność dwóch układów pozostających w równowadze ze sobą. Temperatura jest związana ze średnią energią kinetyczną ruchu i drgań wszystkich cząsteczek tworzących dany układ i jest miarą tej energii.

Temperatura jest miarą stanu cieplnego danego ciała. Jeśli dwa ciała mają tę samą temperaturę, to w bezpośrednim kontakcie nie przekazują sobie ciepła, gdy zaś mają różne temperatury, to następuje przekazywanie ciepła z ciała o wyższej temperaturze do ciała o niższej – aż do wyrównania się temperatur obu ciał

• Parametry ekstensywne – proporcjonalne do ilości materii w układzie:

  • masa

  • objętość

• Parametry intensywne – niezależne od ilości materii w układzie:

  • temperatura

  • ciśnienie

  • ułamek molowy