Удельная теплота парообразования и конденсации жидкостей

(*10+3 Дж/кг при температуре кипения и давлении 1,013*105 Па)

Вода……………………………22,6 Ртуть................................3,0

Железо.......................................0,58 Эфир................................3,5

Спирт ………………………….8,5

 

Теплота сгорания топлива(*10-6 Дж/кг)

Бензин…………………………46,2 Мазут……………………42

Дрова (сухие)…………………..8,3 Нефть………………….46,2

Каменный уголь………………..30 Спирт……………………30

Керосин……………………….46,2 Торф……………………..15

 

Электрохимические эквиваленты(*10-6 кг/Кл)

Алюминий (Al+++)………….0,093 Никель (Ni+++)……...0,304

Водород (H+)……………...0,01045 Свинец (Pb++)……….1,074

Железо (Fe++)………………..0,269 Серебро (Ag+)………..1,118

Железо (Fe+++)………………0,269 Хлор (Cl-)…………….0,367

Золото (Au+++)………………0,680 Хром (Cr+)……………0,180

Кислород (O--)……………...0,0829 Цинк (Zn++)…………..0,339

Медь (Cu--)…………………..0,329

 

ФИЗИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ МЕХАНИКИ

Единицы механических величин

 

Производные единицы механических величин в СИ образуются из физических формул с использованием основных единиц: метр (м), килограмм (кг) и секунда (с). Так, единицы скорости и ускорения определяются из соотношений

, Таккак единицей длины является 1 м, а единицей времени - 1 с. то единицей скорости будет 1 м/с, единицей ускорения - 1м/с2.

Единица силы устанавливается из второго закона Ньютона F = т а. За единицу массы принят 1 кг. за единицу ускорения - 1 м/с, следовательно, в СИ единицей силы является такая сипа, под действием которой тело массы 1 кг получает ускорение 1 м/с2. Эта единица силы называется НЬЮТОНОМ

(Н): 1Н = 1кг * 1м/с2.

Единица, работы определяется из соотношения А= F*l. За единицу работы надо взять такую работу, которую совершает силы 1Н на пути 1м. Эта единица называется джоулем (Дж): 1 Дж = 1 Н * 1 м.

 

Мощность находится по формуле

Таблица 5.

Величина Единица Размерность величины  
определение наименование обозначение  
Площадь S=l2 Квадратный метр м2 L2  
Объем V=l3 Кубический метр м3 L3  
Скорость Метр в секунду м/с LT-1  
Ускорение Метр на секунду в квадрате м/с2 LT-2  
Угловая скорость Радиан в секунду рад/с T-1  
Угловое ускорение Радиан на секунду в квадрате рад/с2 T-2  
Частота периодического процесса Герц Гц T-1  
Частота вращения n=T-1 Секунда в минус первой степени с-1 T-1  
Плотность Килограмм не кубический метр кг/м3 L-3M  
Массовый расход Килограмм в секунду кг/с MT-1  
Объемный расход Кубический метр в секунду м3 L3T-1  
Сила Ньютон Н LMT-2  
Давление Паскаль Па L-1MT-2  
Жесткость Ньютон на метр Н/м MT-2  
Импульс или количество движения Килограмм-метр в секунду кг*м/с LMT-1  
Момент силы Ньютон-метр Н*м L2MT-2  
Момент импульса Килограмм-метр в квадрате в секунду кг*м2 L2MT-1  
Момент инерции материальной точки Килограмм-метр в квадрате кг*м2 L2M  
Работа; энергия Джоуль Дж L2MT-2  
Мощность Ватт Вт L2MT-3  
Динамическая вязкость Паскаль-секунда Па*с L-1MT-1  
Кинематическая вязкость Квадратный метр в секунду м2 L2T-1  
  Таблица 6.  
Величина Единица и её связь с единицами СИ
Длина 1А=10-10м 1а.е.=1,49598*1011м 1св.год=9,4605*1015м 1пк=3,0857*1016м
Масса 1т=103кг 1а.е.м.=1,6605655*10-27кг
Время 1мин=60с 1ч=3600с 1сут=36400с
Плоский угол 10=( /180)рад 1'=( /108)*10-2рад 1”=( /648)*10-3рад 1об=2 рад
Площадь 1га=104м2
Объем 1л=10-3м3
Сила 1дин=10-5Н 1кгс=9,81Н
Давление 1дин/см2=0,1Па 1кгс/м2=9,81 1ат=1кгс/см2=0,981*105Па 1мм.рт.ст.(Торр)=133,0Па 1атм=760мм.рт.ст.=1,013*105Па 1бар=105Па
Жесткость 1дин/см=10-3Н/м
Импульс силы 1дин*с=10-5Н*с
Момент силы 1дин*см=10-7Н*м
Работа; энергия 1эрг=10-7Дж 1кгс*м=9,81Дж 1Вт*ч=3,6*103Дж 1эВ=1,6021892*10-19Дж 1кал=4,19Дж
Мощность 1эрг/с=10-1Вт 1л.с.=75кгс*м/с=735,5Вт
Динамическая вязкость 1П=0,1Па*с
Кинематическая вязкость 1Ст=10-4м2
 
             

Следовательно, за единицу мощности надо принять мощность механизма, совершающего работу 1 Дж за 1 с. Эта единица мощности называется ваттом (Вт).

Таким же способом можно определить производную единицу любой физической величины.

В табл.5 даны важнейшие производные единицы механических величин в СИ. Табл.6 содержит коэффициенты перевода внесистемных единиц в единицы СИ.

Кинематика

Скорость и ускорение материальной точки определяются формулами

.

В случае прямолинейного равномерного движения

.

В случае прямолинейного равнопеременного движения

В этих уравнениях, а положительно при равноускоренном движении и отрицательно при равнозамедленном.

При криволинейном движении модуль ускорения Здесь -модуль тангенциального ускорения и -модуль нормального ускорения, причем . , где -скорость движения и R. - радиус кривизны траектории в данной точке.

При вращательном движении вокруг неподвижной оси модули угловой скорости и углового ускорения находятся по формулам

В случае равномерного вращательного движения угловая скорость

Где T- период вращения, п - частота вращения. т.е. число оборотов в единицу времени.

Угловая скорость со связана с линейной скоростью о точки соотношением , где R - расстояние точки от оси вращения. Тангенциальное и нормальное ускорения при вращательном движении могут быть выражены в виде


Динамика

Основной закон динамики (второй закон Ньютона) выражается уравнением . Если масса т постоянная, то

где a - ускорение, которое приобретает тело массы m поя действием силы F.

Работа силы F на пути S определяется формулой

где Fs - проекция силы на направление перемещения, d S - элемент пути. Интегрирование должно быть распространено на весь путь .S. В случае постоянной силы, действующей под углом к перемещению, имеем

А=F S cos ,

где - угол между силой F и перемещением.

 

Мощность определяется формулой . В случае постоянной мощности , где А - работа, совершаемая за время t.

 

Мощность может быть определена также формулой

т.е. скалярным произведением силы на скорость.

Кинетическая энергия тела массы т, движущегося со скоростью , равна . Формулы для потенциальной энергии имеют разный вид в зависимости от характера действующих сил.

В изолированной системе импульс входящих в нее тел остается постоянным, т.е.

Рассмотрим центральный удар однородных шаров с массами и .В случае абсолютно неупругого удара шары после столкновения движутся с одинаковой скоростью , которая может быть найдена по формуле

( и -скорости первого и второго шаров до удара; предполагается, что шары движутся поступательно).

После абсолютно упругого удара первый шар движется со скоростью , а второй - со скоростью . Эти скорости определяются выражениями

Спроецируем все векторы на ось х, совпадающую по направлению со скоростью . Если шары двигались до удара навстречу друг другу, то , а ( и - модули соответствующих векторов). Следовательно

Если положительна, то соответствующая скорость ( или ) направлена так же, как скорость . Если , отрицательна, то соответствующая скорость противоположна по направлению скорости .

При криволинейном движении сила, действующая на материальную точку, может быть разложена на две составляющие: тангенциальную и нормальную. Модуль нормальной составляющей . Здесь - линейная скорость тела массы т, R - радиус кривизны траектории в данной точке.

Продольная деформация х стержня или пружины пропорциональна силе F, вызывающей деформацию: F=k х, где k - жесткость (коэффициент, численно равный силе, вызывающей деформацию, равную единице).

Потенциальная энергия растянутой (или сжатой) пружины

Две материальные, точки притягиваются друг к другу с силой

где G = 6.6720 * 10-11 Н*м2/кг2 - гравитационная постоянная, т1 и т2 - массы взаимодействующих материальных точек, r- расстояние между ними, этот закон справедлив и для однородных шаров: при этом r -расстояние между их центрами.

Потенциальная энергия гравитационного взаимодействия материальных точек

Это выражение нормировано так, чтобы при потенциальная энергия обращалась в нуль.

Третий закон Кеплера имеет вид , где Т1 и Т2 - периоды обращения планет, R1 и R2 - большие полуоси ихорбит. В случае круговой орбиты R - радиус орбиты.