1. ZASADA EKWIPARTYCJI ENERGII

Mówi o równomiernym podziale średniej energii kinetycznej na poszczególne stopnie swobody. Wg. tej zasady na każdy stopień swobody cząsteczki (niezależnie od rodzaju ruchu i niezależnie od własności chemicznych badanej substancji) przypada średnia energia kinetyczna w ilości
kT, gdzie k oznacza stałą Koltzmanna, T -temperaturę bezwzględną

2. DYFUZJA

Warunkiem wystąpienia procesu dyfuzji jest istnienie różnicy stężeń w różnych punktach obszaru zajmowanego przez dyfundujące ciała. Należy tu od razu podkreślić, że termin stężenie cząsteczkowe może mieć różne znaczenia, może oznaczać np. stężenie wagowe (masa przypadająca na jednostkę objętości), Niezależnie od tego, jaki rodzaj stężenia mamy na myśli mówiąc o istnieniu gradientu stężenia w danym obszarze, dyfuzja zawsze sprowadza się do transportu masy z obszaru o większym do obszaru o mniejszym stężeniu.

3. LEPKOŚĆ

spadek ciśnienia wzdłuż drogi prądu cieczy wskazuje na istnienie siły oporu przeciwstawiającej się ruchowi, a więc pod tym względem podobne do tarcia. Przyjmuje się zazwyczaj, że ciecz przepływająca przez przewody przylega do ścian przewodu tworząc nieruchomą warstwę, coś w rodzaju cylindra czy kanału z cieczy, wewnątrz którego odbywa się ruch reszty cieczy. W miarę przesuwania się od ścian przewodu do środka prędkość rośnie. Tak wiec podczas przepływu cieczy mamy do czynienia z przesuwaniem się jednych jej warstw względem drugich i opór, jaki temu towarzyszy, słusznie może być nazywany tarciem wewnętrznym czyli lepkością.

4. GAZY RZECZYWISTE

Całkowita energia wewnętrzna U gazu rzeczywistego nie równa się jego energii kinetycznej, gdyż międzycząsteczkowe, nieznaczne zresztą, oddziaływania decydują o istnieniu energii potencjalnej Ep. Wartość energii wewnętrznej gazu rzeczywistego U=Ek+Ep zależy w dużym stopniu od zagęszczenia gazu rzeczywistego. Pod małymi ciśnieniami, gdyż cząsteczki gazu znajdują się w dużych odległościach od siebie, energie potencjalną można zaniedbywać przyjmując, że energia wewnętrzna U=Ek (przybliżenie prowadzące do modelu gazu doskonałego)

5. ENERGIA WEWNĘTRZNA.

W termodynamice nie interesują nas formy występowania energii wewnętrznej (energia potencjalna, cieplna, chemiczna, magnetyczna itp.) Jest obojętne w jakim stopniu energia ta wiąże się z energią kinetyczna w ruchu molekularnego lub z energią potencjalną wzajemnego oddziaływania cząsteczek, z energia wiązań chemicznych, z energia atomowa itd. Interesują nas tylko ilościowe zmiany energii wewnętrznej, towarzyszące przejściu układu z jednego stanu do drugiego. Trzeba sobie zdawać sprawę, że ogólnego zasobu energii wewnętrznej we wszystkich postaciach nie potrafimy wyznaczyć, podobnie jak nie umiemy podać ogólnego zasobu energii potencjalnej ciała wzniesionego na wysokość h nad poziom ziemi. Potrafimy tylko ustalać różnice wartości energii potencjalnej, odpowiadające dwóm poziomom. Różnice energii wewnętrznej AU, odpowiadającą dwóm stanom danego układu, możemy wyznaczać dzięki temu, że energia wewnętrzna jest jednoznaczną funkcją stanu układu.

6. PRZEDROSTKI I ZASADY TWORZENIA NAZW JEDNOSTEK

W odniesieniu do wszystkich jednostek- z wyjątkiem jednostek masy- obowiazuje zasada tworzenia krotności jednostek od jednostki układu SI. Odrębne potraktowanie jednostek masy wiąże się z tym, że w nazwie jednostki masy układu SI, a mianowicie w kilogramie występuje już przedrostek „kilo”. Dla uniknięcia występowania dwóch przedrostków krotności obok siebie wielokrotne i podwielokrotne jednostki masy wprowadza się grama. W większości przypadków jednostki wielokrotne i podwielokrotne tworzy się wg zasad systemu dziesiętnego i wtedy stosuje się szereg ustalonych międzynarodowych przedrostków i ich oznaczeń. Zestawienie nazw przedrostków, ich oznaczeń i stosunku do jednostki wyjściowej.

tetra	T	10^12
giga	G	10^9
mega	M	10^6
kilo	k	10^3
hekto	h	10^2
deka	da	10^1
decy	da	10^-1
centy	c	10^-2
mili	m	10^-3
mikro	u	10^-6
nano	n	10^-9
piko	p	10^-12
femto	f	10^-15
atto	a	10^-18

7. PRZEWODNIKI (m.in. metale, grafit, elektrolity).

W przewodnikach metalicznych istnieją elektrony swobodne decydujące o dobrym przewodnictwie elektrycznym. Tylko wtedy, gdy przewodnik metaliczny jest izolowany od ziemi, można go trwale naelektryzować przez zetknięcie z innym naelektryzowanym przewodnikiem lub przez indukcję. W przeciwnym przypadku swobodne elektrony spływają z przewodnika do ziemi (małe ilości dostarczanej energii wystarczają do przeniesienia elektronu na wyższy poziom).

8. DIELEKTRYKI ( bursztyn, kwarc, porcelana, ebonit, jedwab, masy plastyczne itd.)

W dielektrykach nie ma swobodnych elektronów. Przez pocieranie dowolnego dielektryka innym wywołujemy trwałe naelektryzowanie zarówno ciała pocieranego, jak i ciała pocierającego. Na obu ciałach występują ładunki równe, ale przeciwnego znaku (przerwa jest duża- nawet silne pole elektryczne, ani ogrzanie nie wystarczają do przeniesienia elektronu do wyższego pasma)

9. PÓŁPRZEWODNIKI (m.in. krzem, german, selen, liczne tlenki metali, azotki, węgliki).

Właściwości tych ciał są w dużym stopniu zależne od sposobu ich otrzymania, od naświetlania, od istniejących w nich minimalnych domieszek obcych lub domieszek wynikających z niezachowania stosunków stechimetrychnych. Opór właściwy tych ciał w dużym stopniu zależy od temperatury przy czym w przeciwieństwie do metali opór półprzewodników na ogół maleje ze wzrostem temperatury (przerwa energetyczna jest mała- małe dawki energii wystarczają do przeniesienia elektronów do pasma wyższego)

10. ZASADY TERMODYNAMIKI I ICH ZASTOSOWANIE

- ΔQ-ΔU+ΔW co oznacza, że kosztem ciepła ΔQ doprowadzonego do układu uzyskujemy wzrost jego energii wewnętrznej ΔU oraz pracę przez niego wykonaną ΔW.

Równanie to wyraża w sposób ogólny treść pierwszej zasady termodynamiki. Ustalenie zmiany ΔU nie wymaga bliższego określenia rodzaju przemiany, podczas której układ przeszedł od stanu 1 do stanu 2, gdyż ΔU nie zależy od rodzaju przemiany. Nie można jednak tego powiedzieć z osobna o ΔQ i ΔW; mogą one ulegać zmianie w zależności od charakteru przemiany. Wielkości Q i W nie są funkcjami stanu układu, tzn. ciepło i praca nie charakteryzują stanu układu, lecz przemianę, jakiej podlega układ.

DRUGA zasada termodynamiki określa możliwości przemiany ciepła na pracę, czyli innymi słowy podaje warunki pracy silnika termodynamicznego. Treść drugiej zasady termodynamiki ujmujemy w następujący sposób: zmiana ciepła na pracę w silniku termodynamicznym jest możliwa jedynie wtedy, gdy źródło dostarczające ciepła ma temperaturę wyższą od najmniejszego ciała w jego otoczeniu.

11. PRZEWODNICTWO CIEPLNE

Przez przewodnictwo cieplne rozumiemy przenoszenie energii cieplnej wywołane istnieniem gradientu temperatury. Wyobraźmy sobie np. warstwę ciała o grubości dx, przez którą w kierunku dodatnim osi X przepływa energia cieplna. Niech badana warstwa będzie ograniczona dwoma przekrojami A i C, prostopadłymi do osi X, o powierzchni S i temperaturach odpowiednio T₁ i T₂. Z założenia dotyczącego kierunku przepływu energii cieplnej wynika, ze T₁ > T₂. Gradient temperatury wynosi dT / dx i jest skierowany w stronę ujemnych wartości x.

12. KINETYCZNO- MOLEKULARNA TEORIA BUDWY MATERII

- ciała mają budowę nie ciągłą, składają się z drobnych elementów lub cząstek

- powyższe elementy ciała są w ciągłym ruchu. Wartości liczbowe i kierunki prędkości poszczególnych elementów są różne

- pomiędzy poszczególnymi elementami budowy cial występują siły wzajemnego oddziaływania.

F_cdp = +
₁₉

F =
_-7

13. WIELKOŚCI FIZYCZNE I ICH WZORCE

Mianem wielkości fizycznej metrologia obejmuje każda mierzalna cechę zjawiska lub ciała. Przy stosowaniu metody doświadczalnej w badaniach fizycznych poszczególne wielkości są mierzone z większą lub mniejszą dokładnością, zawsze jednak z pewnym błędem. Wyniki pomiarów powinny być podawane w ogólnie przyjętych, dokładnie określonych jednostkach. Dokonując przeglądu jednostek służących do wyrażania powszechnie znanych wielkości fizycznych, np. takich jak długość, masa, ciśnienie łatwo można się przekonać, że w tej dziedzinie istnieje jeszcze duża dowolność.

a) wielkosci podstawowe

• długość (metr- m)

• masa (kilogram- kg)

• czas (sekunda- s)

• natężenie pradu elektrycznego (amper- A)

• temperatura termodynamiczna (kelwin- K)

• światłość (kandela- cd)

14. RÓWNANIE STANU GAZU DOSKONAŁEGO

Vp/T - V₁p₁ / T₁ - z równania tego zwanego równaniem charakterystycznym lub równaniem stanu gazu doskonałego wynika, że w dowolnej przemianie danej masy gazu doskonałego stosunek iloczynu pV do temperatury w skali Kelvina pozostaje stałe.

15. CIEPŁO WŁAŚCIWE

Mówiąc o kryształach uwzględniamy ich budowę cząsteczkową, wymieniamy rodzaje wiązań krystalicznych, nie wspominamy jednak o ruchu elementów budowy kryształów. Błędne byłoby wyobrażenie sobie atomów, jonów lub cząsteczek tkwiących nieruchomo w określonych punktach sieci. Elementy kryształów wykonują drgania. Energia tych drgań rośnie wraz z temperaturą. Przynosi tej energii odniesiony do jednostki mocy i ogrzania o 1 stopień nosi nazwę ciepła właściwego. Ponieważ elementy kryształu są ze sobą powiązane pewnymi siłami więc ich drgania nie są od siebie niezależne. W wyniku drgań elementu powstają w krysztale fale o dużej częstotliwości, dające różne efekty falowe.

16. PRAWO OHMA

Mówi o prostej proporcjonalności prądu I płynącego przez przewodnik do napięcia U przyłożonego na jego końcach.

T=U/R=V₁-V₂ / R a wiec U = IR gdzie R oznacza współczynnik proporcjonalności zwany oporem elektrycznym przewodnika. Opór elektryczny R wyrażany jest w omach Ω. Opór przewodnika równa się 1 omowi jeżeli nie zmienne napięcie równe jednemu woltowi istniejące na końcach przewodnika wywołuje w nim prąd o natężeniu 1 ampera:

1Ω=1V/1A

17. PRAWO JUELA-LENZA
Ilość ciepła Q wydzielająca się w przewodniku wskutek przepływu prądu elektrycznego jest proporcjonalna do natężenia prądu I, czasu jego przepływu t oraz spadku napięcia na przewodniku U

WZÓR     Q= 0,24  IUt ąąąąaa

---