1) Изменение силы тока в зависимости от времени задано (в единицах СИ) уравнением i =
20cos(100πt). Определите амплитуду силы тока, циклическую частоту, период и частоту колебаний.
1 20 А; 100π с
-1; 2·10-2 с; 50 Гц;
2 20 А; 100π с
-1; 2·102
с; 50 Гц;
3 10 А; 100π с
-1; 2·10-2 с; 50 Гц;
4 20 А; 100 с-1; 2·10-2 с; 50 Гц;
5 20 А; 100πt с-1; 2·10-2 с; 50 Гц;
2) Колебательный контур содержит конденсатор ёмкостью 800 пФ и катушку
индуктивностью 2 мкГн. Каков период собственных колебаний контура?
1 2,5 с;
2 0,45 мс;
3 0,25 мс;
4 4,5 мкс;
5 0,25 мкс.
3) Каково сопротивление конденсатора ёмкостью 4 мкФ в сетях с частотой переменного
тока 50 и 400 Гц?
1 8 кОм; 1 кОм;
2 0,8 кОм; 1 кОм;
3 0,8 кОм; 0,1 кОм;
4 8 кОм; 0,1 кОм;
5 80 кОм; 0,1 кОм.
4) Написать законы изменения напряжения u(t) и силы тока i(t) для электроплитки
сопротивлением 50 Ом, включенной в сеть переменного тока с частотой 50 Гц и напряжением 220 В.
1 u = 310sin(100πt); i = 6,2cos(100πt);
2 u = 31cos(100πt); i = 6,2sin(100πt);
3 u = 310cos(100πt); i = 6,2cos(100πt);
4 u = 3,1cos(100πt); i = 6,2cos(50πt);
5 u = 310cos(50πt); i = 62cos(100πt).
5) В цепь переменного тока с частотой 400 Гц включена катушка с индуктивностью 0,1 Гн.
Какой ёмкости конденсатор надо включить в эту цепь, чтобы осуществился резонанс?
1. 1,6 мкФ;
2. 16 мкФ;
3. 160 мкФ;
4. 0,16 мкФ;
5. 1,6 мФ.
Жидкость - физическое тело, которое обладает свойством текучести, т. е. не имеющее самостоятельно сохранять свою форму.Текучесть жидкости обусловлена подвижностью молекул, составляющих жидкость. Жидкостью называется агрегатное состояние вещества, промежуточное между твердым и газообразным. Жидкость характеризуется следующими свойствами: 1) сохраняет объем; 2) образует поверхность; 3) обладает прочностью на разрыв; 4) принимает форму сосуда; 5) обладает текучестью. Свойства жидкости с 1) по 3) подобны свойствам твёрдых тел, а свойство 4) - свойству жидкости. Жидкости, законы движения и равновесия которых изучаются в гидравлике (механике жидкости и жидкости), делятся на два класса: сжимаемые жидкости или газы, почти несжимаемые - капельные жидкости. В гидравлике рассматриваются как идеальные, так и реальные жидкости. Идеальная жидкость - жидкость, между частицами которой отсутствуют силы внутреннего трения. Вследствие этого такая жидкость не сопротивляется касательным силам сдвига и силам растяжения. Идеальная жидкость совершенно не сжимается, она оказывает бесконечно большое сопротивление силам сжатия. Такой жидкости в природе не существует - это научная абстракция, необходимая для упрощения анализа общих законов механики применительно к жидким телам. Реальная жидкость - жидкость, которая не обладает в совершенстве свойствами идеальной жидкости, она в некоторой степени сопротивляется касательным и растягивающим усилиям, а также отчасти сжимается. Для решения многих задач гидравлики этим отличием в свойствах идеальной и реальной жидкостей можно пренебречь. В связи с этим физические законы, выведенные для идеальной жидкости, могут быть применены к жидкостям реальным с соответствующими поправками. Ниже кратко представлены общие сведения, касающиеся физических свойств жидкостей. Ссылки на страницы с конкретными физическими свойствами разных жидкостей находятся в здесь. Эти разделы будут постепенно пополняться новой информацией, которая, возможно, окажется полезной инженерам и конструкторам при выполнении расчётов. ПЛОТНОСТЬ ЖИДКОСТИ Килограмм на кубический метр [кг/м3] равен плотности
Поняття внутрішня енергія стосується термодинаміки, статистичної фізики, а також фізики суцільних середовищ. Всяка термодинамічна система складається з величезної кількості часток. Енергія руху і взаємодії цих часток називається енергією системи. Повна енергія термодинамічної системи розділяється на зовнішню і внутрішню. Частина енергії, що складається з енергії руху системи як цілого і потенціальної енергії, називається зовнішньою енергією, друга частина — відноситься до внутрішньої енергії. [1]
З позиції молекулярно-кінетичної теорії внутрішня енергія системи вимірюється рівнем кінетичної енергії молекул цього тіла, проте подібні погляди недостатні для пояснення всіх відомих явищ виділення енергії (хімічні , атомно-ядерні реакції, тощо). Питання про істинну природу внутрішньої енергії тіл тісно пов'язане з вивченням будови матерії, що виходить за рамки можливостей першого закону термодинаміки. В основу побудови феноменологічної термодинаміки покладено загальне визначення внутрішньої енергії тіл і систем, яке не обмежує можливостей строгої побудови цієї науки на базі постулатів загальнолюдського досвіду. [2]
З цієї точки зору: Внутрішньою енергією рівноважної термодинамічної системи називається повний запас енергії внутрішнього стану системи, визначуваний залежно від деформаційних координат і температури.
{\displaystyle U=U(x_{1},x_{2},...x_{n},t)}
Повний запас енергії внутрішнього стану системи ({\displaystyle U}) не мoже вважатись відомим ні на якому рівні розвитку природознавства, проте ця обставина не обмежує рівня спільності і точності математичних виразів основних принципів і розрахункових співвідношень термодинаміки, оскільки в ці співвідношення входять лише величини зміни внутрішньої енергії. [2] Перелік складових частин повної енергії, що входять у внутрішню енергію, непостійний і залежить від вирішуваної задачі. Інакше кажучи, внутрішня енергія — це не специфічний вид енергії, а сукупність тих змінюваних складових частин повної енергії системи, які слід враховувати в конкретній ситуації. [3]
Визначення супутніх ічна система — виділена з довкілля макроскопічна частина простору, обмежена реальною або уявною поверхнею розділу. Термодинамічними системами вважають тільки ті макроскопічні системи, що знаходяться в рівноважному стані. [4]Макроскопічними параметрами термодинамічної системи називають всі макроскопічні ознаки, що характеризують таку систему в її ставленні до навколишніх тіл. [5]Стан термодинамічної системи — сукупність незалежних макроскопічних параметрів, що визначають її властивості. [6]Термодинамічний процес — сукупність змін стану термодинамічної системи при переході з одного рівноважного стану в другий. [7]
Історична довідкаРедагувати
Поняття внутрішня енергія ввів у термодинаміку Рудольф Клаузіус (1850) , що не стурбувався привласненням спеціального найменування функції {\displaystyle U}, використаною вченим в математичному формулюванні першого закону термодинаміки.[8] Згодом Клаузіус називав функцію {\displaystyle U} просто енергією. Вільям Томсон (лорд Кельвін) (1851) в статті «Про динамічну теорію теплоти дав цій новій фізичній величині прийняте донині трактування і назву Механічна енергія. Термін внутрішня енергія (internal energy) належить У. Ренкіну.
Властивості внутрішньої енергіїРедагуватиВнутрішня енергія є скалярна величина, яка не залежить від вибору системи відліку. В її состав не входить кінетична енергія руху і потенційна енергія положення системи як єдиного цілого, а також кінетична
енергія середовища у середині системи (енергія зміщення елементарних областей при деформації твердих тіл і енергія потоків рідин і газів в середовищі).
Внутрішня енергія є величина аддитивна, тобто внутрішня енергія системи дорівнює сумі внутрішніх енергій її підсистем.Внутрішня енергія задається з точністю до постійного доданку, що залежить від обраного нуля відліку (наприклад, °C і 760 мм рт. ст.)Внутрішня енергія є функцією стану термодинамічної системи.
На останній властивості ми зупинимося окремо.
Функції стану і функції процесів в термодинаміціРедагувати
Рис. Термодинамічний цикл
1. Функції змінних величин, які залежать від початкового і кінцевого станів системи і не залежать від шляху процесу, називаються функціями стану. Функції стану — це характеристики, які в кожній точці термодинамічної системи мають цілком певне значення, наприклад: внутрішня енергія, ентальпія, ентропія і так далі. Пояснемо це на прикладі. Візьмемо довільну термодинамічну систему, в якій відбувається деякий круговий термодинамічний процес, зображений на рисунку. Для наочності представимо його графічно в координатах {\displaystyle {P-V}}. Під час проходження циклу система отримує теплоту {\displaystyle Q_{c}} і здійснює роботу {\displaystyle A_{c}} . При цьому, відповідно до закону збереження і перетворення енергії, має виконуватися рівність.