Диффузия құбылысы

Диффузия құбылысын сипаттайтын заңды Швейцар физигі Фик ашты. Сондықтан бұл заң Фик заңы деп аталады: Диффузия құбылысы кезінде аудан арқылы t уақытта тасымалданатын зат массасы тығыздық градиентіне тура пропорционал болады.

мұндағы: - диффузия коэффициенті, өлшем бірлігі .

Жылу өткізгіштік құбылысы

Жылу өткізгіштік кезінде заттың бір көлемінен екінші көлеміне энергия тасымалданады.

Сондықтан бұл заң Фурье заңы деп аталады:

Жылу өткізгіштік құбылысы кезінде аудан арқылы t уақытта тасымалданатын жылу мөлшері температура градиентіне тура пропорционал болады.

,

мұндағы: - жылу өткізгіштік коэффициенті, өлшем бірлігі .

Билет 17

1. Тізбек бөлігі үшін Ом заңы.Ом заңының дифференциал түрі.

2. Нормальды және тангенциалды үдеу

1. A) Ом заңы– электр тогының негізгі заңдарының бірі. Ом заңы – өткізгіштегі ток күшінің (І) осы өткізгіштің ұштары арасындағы кернеумен (U) байланысын анықтайды. ;

B)Ом заңының дифференциалды түрі өткізгіштің әрбір нүктесіндегі ток тығыздығын (j) электр өрісінің толық кернеулігімен байланыстырады: rj=Е+Еб немесе j=G(Е+Еб), (4) Бұл жерде r – өткізгіш материалының меншікті кедергісі, ал G=1/r – оның менш. электр өткізгіштігі, Е – потенциалды электр өрісінің, Еб – бөгде ток көздері тудыратын электр өрісінің кернеуліктері.

2. Нормаль үдеу: немесе

Тангенциал үдеу: ( )

1. Электр қозғаушы күш.Тұйық тізбек үшін Ом заңы.

Электр қозғаушы күш.Тізбекте өткізгіштегі токты ұстап тұру үшін ток тасымалдаушыларға кулондық күштерден басқа, электрлік емес, бөгде күштер деп аталатын күш әсер етуі керек. Бөгде күштер әр текті зарядтардың бөлінуіне және өткізгіш ұштарында потен-циалдар айырымын ұстап тұру үшін қажет.

F=F_k+F_б=q(E_к+E_б)

E_б=F_б/q -бөгде күш кернеулігі.

E_к dl=- dφ

₁∫²E_кdl=φ₁–φ₂ мұндағы φ₁-φ₂ -тізбек бөлігіндегі потенциалдың түсуі. φ-электр өрісінің потенциалы.

Бірлік оң зарядтарды тізбек бөлігінде 1-2 аралығыда тасымалдауға кеткен бөгде күш жұмысына тең шама электр қозғаушы күш (e₁₂) деп аталады, өлшем бірлігі-вольт. e₁₂ = ₁∫² E_бdl

Тізбек бөлігінің 1-2 аралығында бірлік зарядтар орын ауыстырған кезде F_k және F_б күштер істеген жұмысына тең шама кернеу деп аталады

U_1,2=₁∫²(E_к+E_б)dl немесе U_1,2=₁∫²(φ₁–φ₂)+e₁₂

Тұйық тізбек үшін электростатикалық күштің жұмысы нольге тең.

Ом заңы. 1827 жылы неміс ғалымы Ом көптеген тәжірибелердің нәтижесінде мынадай қорытынды шығарды: тұрақты температурада өткізгіш ұштарындағы кернеудің ток шамасына қатынасы әр уақытта тұрақты болады: I=U/R, мұндағы R- өткізгіштің кедергісі деп аталады. Өткізгіш кедергісі оның пішініне және мөлшеріне, сол сияқты табиғаты мен температурасына тәуелді, өлшем бірлігі-Ом. Бір текті цилиндр тәрізді өткізгіштердің кедергісі оның ұзындығына тура пропорционал да, көлденең қимасына кері пропорционал болады: R=r(l/S) , мұндағы пропорционалдық коэффициент r-өткізгіштің меншікті кедергісі, ол өткізгіштің қандай заттан жасалғанын көрсетеді, өлшем бірлігі-Ом*м, r=1/g , осы өрнектегі g-өткізгіштің меншікті өткізгіштігі, өлшем бірлігі-сименс/метр. Осы айтылғандар бойынша Ом заңын жазатын болсақ, бір текті металл өткізгіш арқылы өтетін ток күші өткізгіштегі кернеудің түсуіне тура пропорционал кедергіге кері пропорционал I=U/R немесе I=(φ₁–φ₂)/R . Осы теңдік-тізбектің бөлігі үшін жалпы түрдегі Ом заңы, немесе тізбектің бір текті емес бөлігі үшін Ом заңы деп аталады. Егер тізбек тұйықталған болса, онда ток көзінің э.қ.к.-і ішкі бөлігіндегі кернеу мен сыртқы кернеудің қосындысына тең: e=Ir+U. Тізбек бөлігі үшін Ом заңын ескеріп, тізбектегі ток күшін тапсақ:

I=e/(R+r)

Осы формула тұйық тізбек үшін Ом заңы деп аталады.

Токтың тығыздығы j=I/S екенін ескерсек және g=1/r меншікті электр өтімділігі десек, онда соңғы өрнек мына түрде жазылады: j=gЕ

Осы формула ток тығыздығы үшін Ом заңының дифференциалдық түрі деп аталады.

Көптеген тәжірибелер металдар кедергісі температураға тура пропорционал болатынын, яғни температура артқан сайын кедергі артатындығын көрсетті: R_t=R₀(1+at⁰)

1. Термодинамиканың бірінші бастамасы. Көлемі өзгерген кезді дененің істейтін жұмысы

Термодинамикалық жүйенің ішкі энергиясы екі түрлі жолмен өзгереді: жүйеге жылу берілуі арқылы немесе жүйеніңжұмыс атқару кезінде.

Басқаша айтқанда, энергияның бір денеден екінші денеге берілуінің екі тәсілі бар: жұмыс және жылу. Механикалық қозғалыстың энергиясы жылулық қозғалыстың энергиясына ауыса алады және керісінше. Осындай ауысу кезінде энергияның сақталу және түрлендірілу заңы орындалады. Термодинамикалық процестерге қатысты бұл заңтермодинамиканың бірінші бастамасыболып табылады.

Ішкі энергиясы -ге тең кейбір жүйе (поршень астындағы цилиндрдегі газ) сырттан жылу мөлшерін алып, сыртқы күштерге қарсы жұмыс атқарсын. Сонда жүйе ішкі энергиясы -ге тең жаңа күйге ауысады.

Егер жылу жүйеге берілсе оң болып саналады, ал жұмыс оң болу үшін ол сыртқы күштерге қарсы орындалу қажет.

Жүйе бірінші күйден екіншіге кез келген тәсілмен ауысқанда энергияның сақталу заңына сәйкес ішкі энергияның өзгерісі бірдей болады да мынаған тең:

немесе

Жүйеге берілген жылу мөлшері оның ішкі энергиясын өзгертуге және жүйенің сыртқы күштермен жұмыс істеуіне жұмсалады.

Термодинамиканың бірінші заңының дифференциалды түрі:

,

мұндағы - толық дифференциал, ал және толық дифференциал емес.

Билет №18