CCF20090610004 (3)

pewnych warunkach gaz rzeczywisty można opisać za pomocą równania van der Waalsa uwzględniającego objętości własną cząsteczek gazu oraz niektóre oddziaływania międzycząsteczkowe, które teoria gazu doskonałego Ignoruje. W skrajnych warunkach jednak zawodzi nawet równanie van der Waalsa.

Miarą odchylenia zachowania gazu rzeczywistego od gazu idealnego jest współczynnik ściśliwości (współczynnik kompresji) Z:

? _ PV„,

RT

gdzie:

p - ciśnienie gazu

V_m = V/n - objętość molowa gazu (V - objętości, n - ilości gazu [mol))

R - uniwersalna stała gazowa T - temperatura bezwzględna

Dla gazu doskonałego w każdych warunkach Z = 1 co wynika z równania stanu gazu doskonałego (równanie Clapeyrona). Dla gazów rzeczywistych Z może znacznie odbiegać od jedności, w pewnych warunkach i zawsze dla silnie rozrzedzonego gazu (p -> 0 oraz p -> 0) również dla gazów rzeczywistych Z -> 0. Wartość Z = 1 nie oznacza jednak, że gaz będzie miał takie same właściwości jak gaz doskonały, gdyż wiele z nich zależy od pochodnych wielkości fizycznych. Współczynniki ściśliwości opisywane są ilościowo za pomocą wlrialnych równań stanu gazu.

30.    przewodnictwo cieplne

Przewodność cieplna,

Inaczej współczynnik przewodnictwa ciepła, określa zdolność substancji do przewodzenia ciepła. W tych samych warunkach więcej ciepła przepłynie przez substancję o większym współczynniku przewodności cieplnej.

Gdzie:

dT/dx - gradient temperatury,

S - powierzchnia przez która przepływa ciepło,

K - współczynnik przewodnictwa cieplnego,

Jednostką współczynnika przewodzenia ciepła w układzie SI - J/(m s K) = W m-1 K-l (wat na metr kelwin). Przewodność cieplna materiału zależy od rodzaju substancji, dla substancji niejednorodnych także od ich budowy, porowatości, stanu skupienia. Dla małych różnic temperatur w technice przyjmuje się, że przewodniość cieplna nie zależy od temeratury. W rzeczywistości przewodność ciepiana zależy od temperatury.

Substancjami najlepiej przewodzącymi ciepło są metale, najsłabiej gazy.

31. Dyfuzja

Jest to samorzutne przenikanie cząsteczek jednej fazy układu w głąb fazy drugiej, spowodowane bezładnym ruchem cieplnym, a także większych cząstek zawieszonych w płynach. Dyfuzja zachodzi w każdej temperaturze. Obserwujemy ją pomiędzy gazami, cieczami i ciałami stałymi. Szybkość dyfuzji wzrasta przy podwyższaniu temperatury. Zastosowanie Dyfuzję można zaobserwować na różnych przykładach np. jeśli położymy na sobie płytkę złota i srebra to po upływie kilkunastu miesięcy można zauważyć w złocie cząsteczki srebra i na odwrót. Dyfuzję wykorzystuje się często np. gdy chcemy zabarwić ubranie na ulubiony kolor lub jeśli chcemy, aby nasz ulubiony zapach rozniósł się po całej przestrzeni. Dyfuzję wykorzystuje się również w technice przy produkcji półprzewodnikowych elementów elektronicznych. Stosowane swą też dyfuzyjne pompy próżniowe służące do wypompowywania powietrza lub gazów ze zbiorników, w pompie tej wykorzystane jest zjawisko dyfuzji cząsteczek gazu do strumienia przepływającej pary substancji o małej lotności (np. rtęć).

32. transport pędu (lepkość)

Lepkość, tarcie wewnętrzne, wiskoza, cecha płynów, pojawienie się siły tarcia (tarcie) pomiędzy warstwami cieczy lub gazu, poruszającymi się równolegle względem siebie z różnymi co do wartości prędkościami. Warstwa poruszająca się szybciej działa przyspieszająco na warstwę poruszającą się wolniej i odwrotnie. Pojawiające się wtedy siły tarcia wewnętrznego skierowane są stycznie do powierzchni styku tych warstw.

Określana ilościowo współczynnikiem n równym wartości siły stycznej, która przyłożona do jednostki powierzchni spowoduje jednostajny, laminarny przepływ z jednostkową prędkością:

dz

gdzie F/S - naprężenie ścinające, dv/dz - poprzeczny gradient prędkości.

33. transport ładunku (przewodnictwo elektryczne)

To zjawisko skierowanego przenoszenia ładunków elektrycznych przez dodatnie lub ujemne nośniki prądu (np. elektrony, jony) w ośrodku pod wpływem przyłożonego zewnętrznego pola elektrycznego. Zależnie od natury fizycznej ładunków wytwarzających prąd elektryczny wyróżnamy następujące rodzaje przewodnictwa elektrycznego: elektronowe, dziurawe, jonowe, mieszane.

Ponadto wyróżniamy przewodnictwo elektryczne: samoistne, niesamoistne.

34. zjawiska fotoelektryczne oraz ich zastosowanie

Efekt fotoelektryczny, zjawisko fotoelektryczne - zjawisko fizyczne polegające na emisji elektronów z powierzchni przedmiotu (tzw. efekt zewnętrzny) lub na przeniesieniu nośników ładunku elektrycznego pomiędzy pasmami energetycznymi (tzw. efekt wewnętrzny), po naświetleniu jej promieniowaniem elektromagnetycznym (na przykład światłem widzialnym) o odpowiedniej częstotliwości, zależnej od rodzaju przedmiotu. Emitowane w ten sposób elektrony nazywa się czasem fotoeiektronami. Energia kinetyczna fotoelektronów nie zależy od natężenia światła a jedynie od jego częstotliwości.

ZASTOSOWANIE:

Głównym miejscem zastosowania fotoelektryczności są fotoelementy, czyli urządzenia za pomocą których mierzy się wielkości fotometryczne. Możemy wyróżnić fotometry wizualne i obiektywne, przeciwstawne wobec siebie, gdyż w pierwszym z nich rejestratorem jest oko ludzkie a pomiar porównawczy, zaś w drugim rejestracja jest obiektywna i elektroniczna. Fotometry badające jak jasne jest źródło światło wobec długości jego fali nazywamy spektrofotometrami. Oprócz nich znane są jeszcze specjalne rodzaje fotometrów, do których zaliczamy: badające natężenie promieniowania- luksomierze, światłość-ławy fotometryczne, gęstość optyczną- densytometry, jasność światła rozproszonego -nefelometry oraz kalorymetry. Jednak wspomniane wcześniej fotometry wizualne są najmniej skomplikowane.

35. promieniowanie termiczne - wielkości charakterystyczne

Promieniowanie termiczne jest to emisja fal elektromagnetycznych kosztem energii wewnętrznej ciała. Promieniowanie termiczne emitują wszystkie ciała, których temperatura jest wyższa od zera bezwzględnego (0 K). Jeśli starty energii wynikające z promieniowania cieplnego nie są równoważone przez dostarczanie ciepła z zewnątrz, temperatura ciała stopniowo obniża się a moc emitowanego promieniowania maleje. Promieniowanie cieplne padające na dowolne ciało zostaje przez nie częściowo pochłonięte (zaabsorbowane), częściowo przepuszczone, a częściowo odbite od jego powierzchni. Energia pochłoniętego promieniowania zwiększa energię wewnętrzną ciała.

36. ciało doskonale czarne

Ciało doskonale czarne - pojęcie stosowane w fizyce dla określenia ciała. Wnęka symulująca ciało doskonale czarne pochłaniającego całkowicie padające na nie promieniowanie elektromagnetyczne, niezależnie od temperatury tego ciała, kąta padania i widma padającego promieniowania. Współczynnik pochłaniania dla takiego ciała jest równy jedności dla dowolnej długości fali. Ciało doskonale czarne, ciało o współczynniku absorpcji równym jedności tzn., które niezależnie od temperatury całkowicie pochłania padające nań promieniowanie posiadające dowolny skład widmowy. Ciało doskonale czarne jest pewną idealizacją, mającą duże znaczenie w teorii promieniowania.

Przybliżoną jego realizacją jest otwór dużej wnęki sferycznej. Prawa opisujące emisję promieniowania przez ciało doskonale czarne to prawa: Plancka, Wiena, Stefana-Boltzmanna.

37. prawa: wiena, Stefana - boltzmana, kirchhoffa i ich techniczne wykorzystanie

Prawo Stefana-Boltzmanna opisuje całkowitą moc wypromieniowywaną przez ciało doskonale czarne w danej temperaturze

<t> = <TT^l