Один из трех законов термодинамики, гласящий что тепло полученное системой из вне, равно сумме изменения внутренней энергии и внешней работы. Формула: Q = A + ΔU, либо Q = pΔV + 3/2νRΔT
Где p - давление, ΔV - изменение объема, ν - химическое кол-во (m/M), R - универсальная газовая постоянная, ΔT - изменение температуры. Так-же можно указать, что при разных процессах имеет разный вид:
1) Адиабатный: (Q = 0) -A=ΔU Это процесс в котором отсутствует тепло.
2) Изотермический: (T = const) Q = A Это процесс в котором температура постоянна, отсюда ΔU , которое равняется 3/2νRΔT = 0, т.к. T1=T2 и их разность дает ноль.
3) Изобарный: (p = const) Q = A +ΔU Это процесс в котором давление постоянно
4) Изохорный: (V = const) Q = ΔU Это процесс в котором объем постоянен. Т.к. A = pΔV, то снова V1=V2 и их разность равна 0.
Заметим, что при прохождении точки π/2 шарик должен иметь неотличимое натяжение нити, иначе она согнется и полный оборот не получится.
Тогда по второму закону Ньютона имеем: mg = ma, т.е. a = g
Центростремительное ускорение шарика в точке π/2: g = V2^2 / R => V2^2 = g R
Теперь прибегнем к закону сохранения энергии (в точке -π/2 и π/2). Получаем (V1 - начальная скорость шарика, которую мы ищем):
mV1^2 / 2 = mV2^2/2 + mg2R
mV1^2 / 2 = (mgR + 4mgR) / 2
mV1^2 = 5mgR
V1 = √5gR
Формула: Q = A + ΔU, либо Q = pΔV + 3/2νRΔT
Где p - давление, ΔV - изменение объема, ν - химическое кол-во (m/M), R - универсальная газовая постоянная, ΔT - изменение температуры.
Так-же можно указать, что при разных процессах имеет разный вид:
1) Адиабатный: (Q = 0) -A=ΔU
Это процесс в котором отсутствует тепло.
2) Изотермический: (T = const) Q = A
Это процесс в котором температура постоянна, отсюда ΔU , которое равняется 3/2νRΔT = 0, т.к. T1=T2 и их разность дает ноль.
3) Изобарный: (p = const) Q = A +ΔU
Это процесс в котором давление постоянно
4) Изохорный: (V = const) Q = ΔU
Это процесс в котором объем постоянен. Т.к. A = pΔV, то снова V1=V2 и их разность равна 0.