Wrzenie, to forma parowania, czyli przejście cieczy w parę. Zachodzi w całej objętości cieczy i przebiega w stałej temperaturze przy ustalonym ciśnieniu. Ciepłem parowania nazywamy ilość ciepła, jaką należy dostarczyć do cieczy, aby doprowadzić do wyparowania jednego kilograma tej cieczy bez zmiany jej temperatury Q = m * r ; Q - ilość ciepła dostarczona do cieczy; Punkt krytyczny, to warunki krytyczne oddzielające stany o odmiennych właściwościach, w którym nie można rozróżnić obu stanów. Clausiusa-Clapeyrona: $p = Ae^{- \frac{C_{p}}{\text{RT}}}$ ; II Zasada termodynamiki Niemożliwy jest proces, którego jedynym skutkiem byłoby pobranie ciepła z ciała chłodniejszego i przekazanie go ciału cieplejszemu; Niemożliwe jest skonstruowanie silnika cieplnego (perpetuum mobile II rodzaju), pracującego cyklicznie i w całości zamieniającego pobrane ze źródła ciepło na pracę; Wszystkie procesy, zachodzące samoczynnie w przyrodzie, prowadzą do przejścia układu ze stanu bardziej uporządkowanego do mniej uporządkowanego, czyli o większej entropii S (stopień nieuporządkowania); 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; Sprawność silnika cieplnego η to stosunek pracy użytecznej wykonanej przez silnik do ciepła pobranego z grzejnicy $\eta = \frac{W_{U}}{Q_{1}}100\% = \frac{Q_{1} - Q_{2}}{Q_{1}}100\%$ przemiany faz: sublimacja (z kryst.na gaz); resublimacja (z gaz.na kryst); topnienie (z kryst.na ciecz); krzepnięcie (z cieczy na kryst.)parowanie (z cieczy na gaz); skraplanie (z gaz.na ciecz) Rodz.odkształceń: *liniowe osiowe (w dowolnym pkt.ciała jest granicą ilorazu rożnicy odległości do odległości wyjściowej, dgy odl.wyjściowa zmierza do 0) epsilon=lim Ldo0 deltaL/L; *liniowe epsilonx=limBdoA |ab`|-|ab|/|ab|(a-pkt.położony na pocz.ukł, b-pkt.leżący na osi x, b`- jest to pkt b który przemieścił się pod wpływem obciążenia) ; *postaciowe (odksz.kątowe gamma jest granicą ilorazu różnicy kąta pomiędzy 2-ma dowolnie wybranymi odc.w ciele nieobciążonym, gdy dł.tych odcinków zmierzają do 0); *objętościowe (jest miarą zmiany obj.ciała) v=lim v(0)do 0 v-v(0)/v(0) (v(0) obj.początkowa). Naprężenie: *styczne ( to takie gdy obciążenie oddziałuje równolegle do rozpatrywanego przekroju); *normalne (to takie gdy obciążenie oddziałuje w kierunku prostopadłym do rozpatrywanego przekroju). Prawo Hooke`a (prawo określające zależność między siłą odkształcającą a odkształceniem dla ciała sprężystego. Dla pręta o dł. L ściskanego (rozciąg.0siłą F działącą równolegle do osi długiej pręta, delta l=Fl/sE (deltal-wydłużenie, s-pole przekroju poprzecznego pręta, E-moduł Younga). Moduł Younga (wielkość charakteryzująca sprężystość dango ciała; E=naprężenie normalne/ epsilon, epsilon- względne wdłużenie ciała). |
Pod pojęciem substancji, która może płynąć rozumiemy ciecze i gazy. Ponieważ płyny łatwo zmieniają kształt, a w przypadku gazów przyjmują objętość równą objętości naczynia, wygodnym jest sformułowanie zasad dynamiki Newtona wraz z prawami opisującymi siły w szczególny sposób. Różnica w działaniu siły powierzchniowej na płyn i na ciało stałe polega na tym, że dla cieczy siła powierzchniowa musi być zawsze prostopadła do powierzchni płynu, podczas gdy w ciele stałym może mieć dowolny kierunek. Wygodnie jest, więc opisywać siłę działającą na płyn za pomocą ciśnienia p zdefiniowanego, jako wartość siły prostopadłej działającej na jednostkę powierzchni. Ciśnienie jest przekazywane na sztywne ścianki naczynia a także na dowolne przekroje płynów, prostopadle do tych ścianek i przekrojów, w każdym punkcie. Ciśnienie jest wielkością skalarną. W układzie SI jednostką jest 1 Pascal (1 Pa = 1 N/m2). Płyn znajdujący się pod ciśnieniem wywiera siłę na każdą powierzchnię będącą z nim w kontakcie. $p = \frac{F}{S}$ s-powierzchnia. $\rho = \frac{m}{V}$ Gęstość zależy od wielu czynników takich jak temperatura, ciśnienie. Prawo Pascala: ciśnienie wywierane na zamknięty płyn jest przekazywane niezmienione na każdą część płynu oraz na ścianki naczynia. Wzór na wartość ciśnienia hydrostatycznego:ph = gρh ph – ciśnienie hydrostatyczne; Ciśnienie dynamiczne występuje tylko podczas ruchu płynu. Jest ono nierozerwalnie związane z prędkością przepływu płynu. Wielkość ciśnienia dynamicznego wyraża zależność:$\ p = \frac{\rho v^{2}}{2}$ . |
Ton (Dźwięk prosty mający sinusoidalny przebieg, o ściśle określonej częstotliwości, amplitudzie i fazie. Ze względu na częstotliwość przyjął się podział na: *basy – tony niskie (20Hz – 300Hz), *tony średnie (300Hz – 3000Hz), *soprany – tony wysokie (3000Hz – 20kHz).); Dźwięk (Wrażenie słuchowe spowodowane falą akustyczną rozchodzącą się w ośrodku sprężystym (ciele stałym, cieczy, gazie). Poniżej 16Hz to infradźwięki, natomiast te o częstotliwości powyżej 20kHz to ultradźwięki.); Widmo fal akustycznych (Rozkład natężenia składowych dźwięku w zależności od częstotliwości tych składowych. Widmo uzyskuje się metodami spektroskopii lub jako wynik analizy fourierowskiej przebiegu falowego dźwięku.); Próg słyszalności (Jest wyznaczony przez poziom ciśnienia akustycznego, przy którym ucho zaczyna odbierać wrażenia dźwiękowe. Poziom ten zależy od częstotliwości.); Próg bólu (Górna granica słyszalności, określona przez poziom ciśnienia akustycznego, przy którym sygnał dźwiękowy powoduje ból. Wynosi 140dB dla dźwięków sinusoidalnych i 120dB dla szumów.); Prawo Webera-Fechnera (Jest to prawo wyrażające relację między fizyczną miarą bodźca, a reakcją zmysłów. Prawo to wyraża równanie: $w = k*\ln\frac{B}{B_{0}}$ ); Poziom natężenia dźwięku (Logarytmiczna miara natężenia dźwięku w stosunku do pewnej umownie przyjętej wartości odniesienia, wyrażona w dB. $L = 10\log(\frac{I}{I_{0}})$ L – poziom natężenia dźwięku, – I – natężenie dźwięku, – I o – wartość odniesienia.); Ciśnienie akustyczne (Zmienne w czasie odchylenie od średniej wartości ciśnienia statycznego panującego w ośrodku, występujące podczas rozchodzenia się w nim fali akustycznej. Ciśnienie akustyczne opisuje natężenie dźwięku i wyraża się w paskalach.); Decybel (Logarytmiczna jednostka miary równa $\frac{1}{10}\text{dB}.$ W akustyce jest jednostką natężenia dźwięku.); Fon (Jednostka poziomu głośności dźwięku. Poziom głośności dowolnego dźwięku wyrażony w fonach jest liczbowo równy poziomowi natężenia (wyrażonego w dB) tonu o częstotliwości 1kHz, którego głośność jest równa głośności tego dźwięku.); Szum (Dźwięk, którego widmo jest w większości zakresu słyszalności zrównoważone.); Fala (Jest to zaburzenie rozprzestrzeniające się w ośrodku lub przestrzeni. Matematyczny opis to równanie fali, które ma postać różniczkową oraz rozwiązaną postać trygonometryczną. $\frac{\partial^{2}y}{\partial t^{2}} = \ v^{2}\frac{\partial y^{2}}{\partial x^{2}}$ , Asin(kx − ωt) ). |
|---|
Pod pojęciem substancji, która może płynąć rozumiemy ciecze i gazy. Ponieważ płyny łatwo zmieniają kształt, a w przypadku gazów przyjmują objętość równą objętości naczynia, wygodnym jest sformułowanie zasad dynamiki Newtona wraz z prawami opisującymi siły w szczególny sposób.
Różnica w działaniu siły powierzchniowej na płyn i na ciało stałe polega na tym, że dla cieczy siła powierzchniowa musi być zawsze prostopadła do powierzchni płynu, podczas gdy w ciele stałym może mieć dowolny kierunek. Wygodnie jest, więc opisywać siłę działającą na płyn za pomocą ciśnienia p zdefiniowanego, jako wartość siły prostopadłej działającej na jednostkę powierzchni. Ciśnienie jest przekazywane na sztywne ścianki naczynia a także na dowolne przekroje płynów, prostopadle do tych ścianek i przekrojów, w każdym punkcie. Ciśnienie jest wielkością skalarną. W układzie SI jednostką jest 1 Pascal (1 Pa = 1 N/m2). Płyn znajdujący się pod ciśnieniem wywiera siłę na każdą powierzchnię będącą z nim w kontakcie. $p = \frac{F}{S}$ s-powierzchnia. $\rho = \frac{m}{V}$ Gęstość zależy od wielu czynników takich jak temperatura, ciśnienie. Prawo Pascala: ciśnienie wywierane na zamknięty płyn jest przekazywane niezmienione na każdą część płynu oraz na ścianki naczynia. Wzór na wartość ciśnienia hydrostatycznego:ph = gρh ph – ciśnienie hydrostatyczne;
g – przyspieszenie ziemskie;
ρ – gęstość cieczy;
h – wysokość cieczy. prawo Archimedesa: ciało w całości lub częściowo zanurzone w płynie jest wypierane ku górze siłą równą ciężarowi wypartego przez to ciało płynu. Siłę wyporu oblicza się z wzoru:Fw = Vρg . Linia prądu jest to linia równoległa do prędkości płynu. Jeżeli wybierzemy pewną skończoną liczbę linii prądu to taką wiązkę nazywamy strugą prądu. Rzadko rozmieszczone linie prądu oznaczają obszary niskiej prędkości, linie rozmieszczone gęsto obszary wysokiej prędkości. Ciśnienie jest największe tam gdzie prędkość jest najmniejsza (w przepływie ustalonym) – to tzw. paradoks hydrostatyczny będący konsekwencją równania Bernoullego:$\frac{p_{1}}{\rho} + \frac{v_{1}^{2}}{2} + gh_{1} = \frac{p_{2}}{\rho} + \frac{v_{2}^{2}}{2} + gh_{2}$ p1 ,p2 – ciśnienie statyczne w strudze płynu;
v12, v22 – prędkości przepływu płynu;
h1, h2, - wysokości nad poziomem odniesienia;. Całkowite ciśnienie jest sumą ciśnień: dynamicznego i statycznego.
Ciśnienie statyczne, to ciśnienie wskazywane przez przyrząd poruszający się w strumieniu płynu z tą samą prędkością i w tym samym kierunku, w którym porusza się płyn tak, aby prędkość względna przyrządu i płynu była równa zero.p = pcieczy + ρgh .
Ciśnienie dynamiczne występuje tylko podczas ruchu płynu. Jest ono nierozerwalnie związane z prędkością przepływu płynu. Wielkość ciśnienia dynamicznego wyraża zależność:$\ p = \frac{\rho v^{2}}{2}$ .