Pole grawitacyjne to obszar, w którym na umiejscowione ciało działa siła grawitacji.
Prawo powszechnego ciążenia. Definicja:
Siła z jaką wzajemnie przyciągają się 2 ciała jest wprost proporcjonalna do iloczynu masy tych ciał a odwrotnie proporcjonalna do kwadratu odległości między ich środkami.
Stała grawitacji
Linie sił pola grawitacyjnego to tory, po których przesuwałyby się ciała umiejscowione swobodnie w tym polu.
Natężenie pola grawitacyjnego stanowi wartość siły grawitacji działającej w ustalonym punkcie pola na ciało o masie 1kg.
Ciężar(Q) to inaczej siła jaką Ziemia przyciąga jakieś ciało.
Potencjał grawitacyjny(V) stanowi wartość energii potencjalnej, jaki ma 1kg, ciała w ustalonym punkcie pola grawitacyjnego.
Związek pomiędzy natężeniem a potencjałem.
Praca jest to iloczyn siły, przesunięcia i cos kata zawartego pomiędzy kierunkiem działającej siły a kierunkiem przesunięcia.
Dżul(jednostka pracy) czyli praca wykonana siłą 1N na drodze 1m.
Moc inaczej zdolność do wykonywania pracy w ustalonym czasie.
Praca ma wartość dodatnią gdy kąt a (pomiędzy kierunkiem przesunięcia a działającej siły) równy jest od 00 do 900, zerowa natomiast gdy a = 900, ujemna gdy a = 900 do 1800.
Energia wewnętrzna (U)- jest to suma energii kinetycznej wszelkich molekuł konkretnego ciała.
Ciepło(Q) to ilość energii wewnętrznej która płynie z ciała o wyższej temperaturze do ciała o niższej.
Energia wewnętrzna- ulega transformacji na skutek wykonania nad ciałem pracy lub na skutek wykonania pracy przez ciało.
Zatem energia wewnętrzna być może przesyłana na sposób ciepła lub na sposób pracy.
I zasada termodynamiki: Przyrost energii wewnętrznej ciała równy jest sumie dostarczonego ciału ciepła i pracy wykonanej nad tym ciałem przez siły zewnętrzne.
Przykłady wykorzystania powyższej zasady:
1. Wykonujemy pracę nad ciałem, równocześnie ciało oddaje ciepło, natomiast energia wewnętrzna ciała rośnie. Zapisujemy to w następujący sposób U=W-Q
2. Ciało wykonuje pracę w układzie izolowanym cieplnie. Wtedy zapis jest następujący U= -W
3. Dostarczamy ciepła do ciała, wykonuje ono wówczas pracę, równocześnie jego energia wzrasta. Zapis jest następujący U=Q-W
4. Ciało wykonuje pracę pobierając z zewnątrz ciepło, wtedy energia wewnętrzna ciała nie ulega zmianie . Q=W
Energia wewnętrzna wyrażana jest w dżulach.
Kinetyczna teoria gazów.
Molekuły gazów łatwo przemieszczają się po liniach prostych od zderzenia do zderzenia. One właśnie są źródłem zmiany kierunku rozchodzenia się cząsteczek. Dzięki tym zderzeniom molekuły gazów mieszają się. Dyfuzją nazywamy właśnie zjawisko mieszania się cząstek.
Podstawowy wzór w teorii kinetycznej gazów:
n- ilość molekuł gazu
V-objętość gazu
Ekśr - energia kinetyczna średnia jednej molekuły gazu
p- ciśnienie
Znane są także następujące jednostki ciśnienia:
1bar = 10 do5 Pa
hPa = 100Pa
mbar = 100Pa
2/3n*c = A - wielkość stała dla stałej masy gazu
Równanie stanu gazu doskonałego
Stan gazu doskonałego opisują następujące parametry: ciśnienie(p), objętość(V), temperatura(T).
Gaz doskonały jest to gaz, który w każdych warunkach i bez żadnych warunków spełnia równanie stanu gazu. Oprócz tego:
- molekuły są punktami
- odległość pomiędzy molekułami są ogromne co do wielkości molekuł
- brak oddziaływania między molekułami.
Zderzenia pomiędzy molekułami są sprężyste.
Przemiany gazowe. Rodzaje przemian:
1.Przemiana izotermiczna - charakteryzuje się tym, że temperatura jest stała.
T=const.
Równanie przemiany
p*V=const.
p1V1=p2V2
Prawo Boyle'a i Mariotte'a.
W izotermicznej przemianie stałej masy gazu ciśnienie jest odwrotnie proporcjonalne do objętości.
2.Przemiana izobaryczna - ciśnienie stale p=const.
Równanie przemiany
V/t = const.
V1/T1 = V2/T2
Prawo Gay Lussaca
W izobarycznej przemianie stałej masy gazu objętość jest wprost proporcjonalna do temperatury w skali Kelvina.
3.Przemiana izochoryczna
Objętość stała V=const.
Równanie przemiany:
p/T = const.
p1/T1 = p2/T2
Prawo Charlesa
W izochorycznej przemianie stałej masy gazu ciśnienie jest wprost proporcjonalne do temperatury
4.Prawo Clapeyrona
pV/T = const - stałe dla stałej masy gazu.
pV=nRT - równanie Clapeyrona
Równanie Clapeyrona daje możliwość wyliczenia gęstości jakiegoś gazu w dowolnych warunkach.
Ciepło właściwe to ilość ciepła potrzebna do ogrzania 1kg ciała o 10.
Ciepło molowe gazu to ilość ciepła potrzebna do grzania 1mola ciała o 10.
Cp=Cv+R
Pomiędzy Cp a Cv istnieje jeszcze następujący związek
Cp/Cv = Ŕ (kappa)
Przemiana adiabatyczna - przemiana, w której nie zachodzi wymiana ciepła z otoczeniem.
Równanie przemiany adiabatycznej:
pVŔ = const.
p1V1Ŕ=p2V2Ŕ
Wszystkie równania odnośnie przemian są prawdziwe dla gazu doskonałego.