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/с	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/с	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/с	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/с

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 F_s - 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.