1. Scharakteryzuj przemiany termodynamiczne: izotermiczną, izobaryczną, adiabatyczną,

izochoryczną.

1.Proces izotermiczny T=const, U=0, Q=W

Proces izobaryczny p=const, U=Q-W; U=nCT,

Proces adiabatyczny pV=const, Q=0, ∆U=-W

Proces izochoryczny V=const, W=U => ∆U=Q

2. Dokończyć zadanie : Temperatura jest miarą ruchu cieplnego cząsteczek gdyż średnia energia

kinetyczna jednej cząsteczki jest równa

2. Ek=ikt/2

3. Dokończyć zadanie : Kiedy gaz idealny wykonał pracę 30 J i jednocześnie pobrał ciepło 40 J to z

I zasady termodynamiki wynika, że zmiana jego energii wewnętrznej wynosi :

3.10J

4. Jak wyznaczyć pracę gazu w dowolnym procesie termodynamicznym? W której przemianie gaz nie

wykonuje żadnej pracy i dlaczego?

4. W=∫pdV = |pV=nRT; p=nRT/V| = ∫nRT/V dv = nRT∫1/V dV = ||∫1/x dx = lnx; ∫xⁿdx = xⁿ⁺¹/n+1; ∫dx = x | = nRT[lnV| = nRT(lnVf - LnVi) = nRTlnVf/Vi to w przypadku rozprężania gazu doskonałego. Niekoniecznie poprawna odpowiedz do tego pytania.

Lub W= ∫dW = ∫pdV (calka od Vp do Vk) to raczej poprawna odpowiedz.

5. Jak wyznaczyć zmianę energii wewnętrznej w dowolnym procesie termodynamicznym? (znamy

zmianę temperatury, liczbę moli gazu, ciepło właściwe przy stałej objętości)

5.U=Q=> U=nCT ??

6. Co to jest ciepło właściwe?

6. Ciepło właściwe - energia podnosząca temperaturę ciała o jednostkowej masie o jednostkę temperatury: Ciepło jest forma energii która przepływa pomiędzy układem a jego otoczeniem spowodowanym różnica temperatur. Jest to parametr stanu układu. Opisuje się w joule'ach.

7. Sformułuj I zasadę termodynamiki. Jest ona formą innej zasady ważnej w fizyce - jakiej?

7.W izolowanym układzie różnica pomiędzy praca wykonana przez gaz a ciepłem dostarczonym do układu w danej przemianie termodynamicznej jest równa zmianie energii wewnętrznej gazu. U=Q-W (zasada zachowania energii)

8. Sformułuj II zasadę termodynamiki. Co to jest entropia?

8. Druga zasada termodynamiki stwierdza, że w układzie termodynamicznie izolowanym, istnieje funkcja stanu, zwana entropią S, której zmiana ΔS w procesie adiabatycznym spełnia nierówność ∆s>0, przy czym równość zachodzi wtedy i tylko wtedy, gdy proces jest odwracalny. "W układzie termodynamicznie izolowanym w dowolnym procesie entropia nigdy nie maleje". Entropia - termodynamiczna funkcja stanu, określająca kierunek przebiegu procesów spontanicznych (samorzutnych) w odosobnionym układzie termodynamicznym.

9. Ile zmieni się entropia gazu doskonałego jeśli gaz uległ odwracalnej przemianie cyklicznej i

powrócił do stanu początkowego?

9.S=k_bln(W_p) W=liczba realizacji danego mikrostanu, prawdopodobieństwo termodynamiczne).

10.Ile zmieni się entropia gazu doskonałego ( 2 mole gazu) jeśli temperatura gazu wzrosła w przemianie

izobarycznej od temperatury T1=200 K do temperatury T2=400K i ciepło właściwe przy stałej

objętości wynosi Cv?

10. ten sam wzór co 9.

11.Dokończyć zadanie : Jeśli silnik cieplny, pracujący pomiędzy chłodnicą o temperaturze Tc= 400 K i

źródłem ciepła o Th = 800 K, działa odwracalnie zgodnie z cyklem Carnot'a to jego sprawność

wynosi odpowiednio:

11.۹=energia uzyskana/energia dostarczona= |W|/|Q_g|= |Q_g|-|Q_z|/|Q_g|=1-Tz/T_g (Tz=chłodnica, Tg=grzejnik) Sprawność wynosi 50%.

12.Na ładunek próbny q0 = 0.1 C działa siła elektrostatyczna F = 5 N. Jakie jest natężenie pola

elektrycznego w punkcie, gdzie znajduje się ten ładunek?

12.E=F/q => E=5/0.1=50

13.Od czego zależy wartość pracy wykonanej przy przemieszczeniu ładunku próbnego w polu

elektrostatycznym?

13.Zalezy od końcowego i początkowego położenia ładunku.

14.Co to jest potencjał pola elektrycznego i jaki ma wymiar jednostek?

14.Jest wielkością skalarna. potencjał w fizyce to wielkość fizyczna zwykle o wymiarze energii lub napięcia elektrycznego przypisana punktowi w przestrzeni.

15.Co to są powierzchnie „ekwipotencjalne”?

15.powierzchnie ekwipotencjalne - powierzchnie gdzie wartości potencjalu sa stale lub takie same. Poruszając ładunek po takiej powierzchni nie wykonuje się zadnej pracy.

Wektor natężenia pola elektrycznego jest zawsze prostopadly do tej powierzchni.

16.Policz strumień wektora natężenia pola elektrycznego E przez płaską powierzchnię S

16.Θ=Escosα => Θ=pierwiastek z trzech. :D

17.Proszę padać definicję prawa Gauss'a. Jakie są konsekwencje tego prawa?

17. Strumien natężenia pola elektrycznego w prozni przez dowolna powierzchnie zamknieta jest proporcjonalny do sumy algebraicznej ładunków elektrycznych otoczonych przez te powierzchnie.

Zalezy tylko od ładunku zawartego wewnątrz. E=0

18.Dlaczego potencjał pola elektrycznego musi być stały na powierzchni naładowanego przewodnika?

18.Jesli E=0 wewnatrz ( a to można zmierzyc) to nie może być ładunku wewnątrz takiego przewodnika - lokuje się on na zewnątrz. E=σ/ε0

19.Jak skierowane jest pole elektryczne na powierzchni naładowanego przewodnika i od czego zależy

jego wartość?

19.Prostopadle do powierzchni.

20.Kondensator o pojemności C = 2 x10-6 F naładowany jest do różnicy potencjałów V = 3 V. Ile

wynosi energia jaka jest w nim zgromadzona?

20.E=CU²/2 => E=9x10^-6

21.Czy gęstość pola elektrycznego zależy od natężenia pola E ? Jeśli tak to w jaki sposób?

21.tak. Uel=ε₀E²/2

22. Ile jest zgromadzonej energii w kondensatorze płaskim, na którym zgromadzony jest ładunek Q, a

odległość miedzy okładkami wynosi d i powierzchnia okładek wynosi A?

22.Uen=CU²/2Ad

23.Jak policzyć pojemność kondensatora sferycznego? (kondensator jest naładowany do ładunku Q,

promień kulki mniejszej wynosi R1, promień sfery zewnętrznej wynosi R2)

23.C=4πε0ab/b-a

24.Jeśli zapewnimy stałą różnicę potencjałów na okładkach kondensatora i włożymy do niego

dielektryk, to co się stanie z ładunkiem zgromadzonym na kondensatorze? Wzrośnie czy zmaleje?

24.Ladunek sie zwiększy.

25. Jeśli zapewnimy stały ładunek na okładkach kondensatora i włożymy do niego dielektryk to co się

stanie z różnicą potencjałów na kondensatorze? Wzrośnie czy zmaleje?

25.Roznica potencjałów zmaleje.

26. Dlaczego dielektryk powoduje zwiększenie pojemności kondensatora?

26.Poniewaz maleje pole elektryczne wraz z czym maleje napięcie. Wiec ze wzoru C=q/U można wywnioskować ze wzrasta pojemność kondensatora.

Pole elektryczne maleje ponieważ zewnętrzne pole elektryczne polaryzuje dielektryk, który wytwarza przez to przeciwnie skierowane, wewnętrzne pole elektryczne ( na skutek pojawiającego się ładunku powierzchniowego na dielektryku). Stąd też wypadkowe pole elektryczne w dielektryku jest mniejsze niż pole początkowe.

27. Czy dielektryk jest przewodnikiem elektrycznym?

27.Dielektryk jest izolatorem elektrycznym w którym występuje niska koncentracja ładunków swobodnych w wyniku czego bardzo słabo przewodzony jest prąd elektryczny.

28. Jak zbudowane są dielektryki i czym różnią się dielektryki polarne od nie-polarnych?

28.Jest to substancja lub materiał, który dzieli się na dielektryki polarne i niepolarne. Dielektryki polarne posiadają trwale dipole elektryczne. Pod wpływem pola elektrycznego dipole ustawiają się w lini, powodując polaryzacje całego dielektryka polarnego. Dielektryki niepolarne nie posiadają trwałych dipoli. Pod wpływem pola elektrycznego w dielektryku niepolarnym indukują się (wytwarzają się) momenty elektryczne - dipole.

29. Co to znaczy że dielektryk uległ polaryzacji pod wpływem zewnętrznego pola elektrycznego?

29.To znaczy, ze zewnętrzne pole elektryczne wytwarza przeciwnie skierowane, wewnętrzne pole elektryczne (na skutek pojawiającego się ładunku powierzchniowego na dielektryku).

30. Jak zmienia się wypadkowe natężenie pola elektrycznego w kondensatorze z dielektrykiem w

porównaniu z kondensatorem bez dielektryka?

30.Natężenie pola elektrycznego w kondensatorze z dielektrykiem jest mniejsze niż w kondensatorze bez dielektryka. Wynika to z ilości ładunków:

Natężenie pola El. dla kondensatora z dielektrykiem:

Natężenie pola El. dla kondensatora bez dielektryka:

31. Jak policzyć potencjał w odległości r od naładowanej kulki ładunkiem Q o promieniu R ?

31.Z wzoru:

32. Czy można policzyć natężenie pola elektrycznego w punkcie znając wartości potencjału pola wokół

tego punktu? Jeśli tak to w jaki sposób można to wyliczyć?

32. Tak.

33. Jak policzyć różnicę potencjałów (napięcie) między okładkami kondensatora znając wartości

natężenia pola E między okładkami? Odległość pomiędzy okładkami wynosi d?

33.

34.Jak wytwarzane jest pole magnetyczne?

34.Jesli przez określoną powierzchnie A w pewnym czasie ∆t przepłynie ładunek ∆Q to mówimy, że przypina prąd o natężeniu I=∆Q/∆t. Kierunek prądu El. umownie określono jako kierunek ruchu ładunków dodatnich.

35.Natezeni prądu zależy od ilości ładunków i czasu w jakim ten ładunek przepłynie przez określoną powierzchnie A.

36.Jest to prędkość z jaką poruszają się elektrony w przeciwny kierunku do ustalonego kierunku prądu. Prędkość dryfu nie zależy od natężenia zaś od długości przewodnika i czasu.

37.Gestosc prądu elektrycznego wyraża się wzorem j=nqv (j=I/A=nqv) jednostka gęstości jest [A/m²]. Kierunek wektora wyznacza kierunek ruchu nośników ładunku (ładunków dodatnich). Od natężenia rożni się tym ze określamy ja wtedy gdy chcemy określić przepływ ładunku lokalnie przez określoną powierzchnie.

38.Kierunek gęstości prądu ma ten sam kierunek co natężenie pola elektrycznego w przewodniku.

Prawo Ohma: Dla wielu materiałów gęstość prądu rośnie proporcjonalnie do przyłożonego natężenia pola elektrycznego (stała proporcjonalności to przewodność σ). Materiały w których obowiązuje prawo Ohma nazywane są omowymi. Prawo Ohma jest prawem doświadczalnym dla pewnej grupy materiałów.

Oporność elektryczna właściwa

Oporność elektryczna R

39.Wektor gęstości prądu elektrycznego zależy od ładunku, prędkości dryfu ładunków bądź tez od natężenia i powierzchni przez która przepływa prąd.

40. I. Jeśli na długości ∆x przewodnika obserwujemy spadek napięcia ∆v gdy przez przewodnik płynie
prąd I wówczas PRAWO OHMA przyjmuje bardziej znana postać:

II. Materiały w których obowiązuje prawo Ohma tzn. obserwowany jest proporcjonalny wzrost wartości przepływającego prądu przy wzrastającej różnicy potencjału nazywane są omowymi.

41. przewodność elektryczna (Kondunktancja) jest odwrotnością rezystancji. Jest więc miarą podatności elementu na przepływ prądu elektrycznego. Przewodność elektryczna zależy od długości przewodnika, pola przekroju poprzecznego i przewodności właściwej materiału (konduktywność). Jednostka w układzie SI jest Siemens (1S)

42. wielkość wyrażająca związek między prędkością dryfu elektronów, jonów lub innych nośników ładunku, i zewnętrznym polem elektrycznym. Zdefiniowana jest jako prędkość dryfu nadawana przez jednostkowe pole elektryczne: μ = v_d / E

Jednostka ruchliwości najczęściej jest cm²/Vs.

43.Wzrost oporności w funkcji temperatury spowodowany jest wzrostem drgań sieci krystalicznej - prawdopodobieństwo kolizji elektron - siec zwiększa się. Nie dokończona odpowiedz….

44.Dla metali

Dla półprzewodników:

45.Jest tylko przybliżeniem ponieważ dla niskich temperatur liniowość nie jest zachowana. ???

46.I prawo Kirchhoffa: W dowolnym węźle algebraiczna suma prądów musi być równa zeru. (Ma związek z zasada zachowania ładunku)

II prawo Kirchhoffa: Algebraiczna suma zmian potencjału napotkanych przy całkowitym obiegu obwodu musi być równa zeru. (Ma związek z zasada zachowania energii)

---