Физика

Термодинамика

Температура, количество теплоты, работа газа и тепловые процессы.

19 формул

Формулы темы

Закон Генри для растворимости газа

Закон Генри утверждает, что при постоянной температуре растворимость газа в жидкости пропорциональна парциальному давлению этого газа над раствором.

$c=k_H p$

Закон излучения Кирхгофа

Закон Кирхгофа для теплового излучения утверждает, что отношение спектральной излучательной способности тела к его поглощательной способности равно излучению абсолютно черного тела при той же температуре.

$\frac{e_\lambda(T)}{a_\lambda(T)}=e_{\lambda}^{(\text{ч.т.})}(T)$

Закон Стефана - Больцмана

Мощность излучения абсолютно черного тела пропорциональна площади поверхности и четвертой степени абсолютной температуры.

$P=\sigma S T^4$

Первый закон термодинамики

Первый закон термодинамики выражает сохранение энергии: полученное системой тепло идет на изменение внутренней энергии и работу, совершенную системой.

$Q=\Delta U + A$

Условие теплового равновесия

Тепловое равновесие двух тел означает равенство их температур и отсутствие направленного теплообмена между ними. Это условие лежит в основе термометрии.

$T_1=T_2$

Уравнение Дитеричи

Уравнение Дитеричи является эмпирическим уравнением состояния реального газа с поправками на собственный объем молекул и межмолекулярное притяжение.

$p(V_m-b)=RT\exp\left(-\frac{a}{RTV_m}\right)$

Формула Рэлея - Джинса

Формула Рэлея - Джинса описывает спектральную плотность энергии черного тела в классическом приближении и хорошо работает на малых частотах.

$u(\nu,T)=\frac{8\pi \nu^2}{c^3}kT$

Уравнение Клаузиуса - Клапейрона

Уравнение Клаузиуса - Клапейрона связывает наклон линии фазового равновесия с теплотой перехода, температурой и изменением объема.

$\frac{dp}{dT}=\frac{L}{T\Delta V}$

Количество теплоты при нагревании

Количество теплоты при нагревании или охлаждении тела без фазового перехода равно c·m·Δt и зависит от вещества, массы и изменения температуры.

$Q = cm\Delta t$

Удельная теплота плавления

Удельная теплота плавления показывает, сколько энергии нужно для плавления 1 кг вещества при температуре плавления без изменения температуры.

$Q = \lambda m$

Удельная теплота парообразования

Удельная теплота парообразования показывает энергию, необходимую для превращения 1 кг жидкости в пар при постоянной температуре.

$Q = Lm$

Закон смещения Вина

Закон смещения Вина описывает положение максимума спектра абсолютно черного тела. Формула нужна, чтобы быстро перейти от физических данных к расчету и проверить порядок величины в задачах по тепловом излучении.

$\lambda_{\max}T=b$

Количество теплоты при парообразовании

Количество теплоты при парообразовании равно произведению удельной теплоты парообразования на массу жидкости и показывает энергию, нужную для превращения ее в пар.

$Q=Lm$

КПД нагревателя

КПД нагревателя показывает, какая часть затраченной энергии действительно пошла на полезное нагревание тела, жидкости или другого объекта.

$\eta=\frac{Q_{\text{полезн}}}{Q_{\text{затрач}}}$

КПД теплового двигателя

КПД теплового двигателя показывает, какая доля теплоты, полученной от нагревателя, превращается в полезную работу, а какая часть энергии неизбежно теряется или отводится.

$\eta=\frac{A_{\text{полезн}}}{Q_1}=\frac{Q_1-Q_2}{Q_1}$