понеділок, 7 жовтня 2013 р.

Ганс Крістіа́н Ерсте́д (дан. Ørsted; *14 серпня 1777—†9 березня 1851) — данський вчений-фізик, дослідник електромагнетизму і хімік. У 1820 році відкрив зв'язок між електричним та магнітним полем, помітивши дію електричного струму на магнітну стрілку.
Ганс Крістіан Ерстед

Найважливіша наукова заслуга Ерстеда — встановлення зв'язку між електричними і магнітними явищами в дослідах по відхиленню магнітної стрілки під дією провідника із струмом. Повідомлення про ці досліди, опубліковане в 1820, викликало велике число досліджень, які у результаті привели до створення електродинаміки і електротехніки. Ерстед вивчав також стисливість рідин, використовуючи винайдений (1822) ним п'єзометр. Він першим (1825) отримав відносно чистий алюміній.
Ерстед - почесний член Петербурзької академії наук (з 1830). На його честь названа одиниця напруженості магнітного поля - ерстед.

Ампер (AmpereАндре-Марі (22.I.1775-10.VI.1836)
Андре-Марі Ампер
Французький фізик, математик і хімік, член багатьох академій наук. Одержав домашню освіту. В 1805-24 працював у Політехнічній школі в Парижі.
             Основні фізичні роботи присвячені електродинаміці. В 1820 сформулював правило для визначення напрямку дії магнітного струму на магнітну стрілку (правило Ампера), здійснив велику кількість експериментів по дослідженню взаємодії між електричним струмом і магнітом, сконструював для цього безліч приладів, виявив вплив магнітного поля Землі на провідники зі струмом, що рухаються. Відкрив взаємодію електричних струмів і встановив закон цієї взаємодії (закон Ампера), розробив теорію магнетизму (1820). Ампер уперше вказав на тісний взаємозв'язок між електричними й магнітними процесами й послідовно впроваджував струмову ідею походження магнетизму. Відкрив (1822) магнітний ефект котушки зі струмом - соленоїда, зробив висновок, що соленоїд, по якому проходить струм, є еквівалентом постійного магніту, висунув ідею посилення магнітного поля шляхом переміщення усередину соленоїда сердечника з м'якого заліза. В 1820 запропонував використати електромагнітні явища для передачі сигналів. Винайшов комутатор, електромагнітний телеграф (1829). Сформулював поняття «кінематика». Дослідження стосуються також філософії й ботаніки.
Ні́кола Те́сла (серб. Никола Тесла, Nikola Tesla) (*10 липня 1856СмілянХорватія — † 7 січня 1943Нью-ЙоркСША) — сербський та американський винахідник і фізик.
Нікола Тесла
Походив із сербської сім'ї, згодом став громадянином США. Тесла найбільш відомий своїми винаходами в області електрикимагнетизму та електротехніки. Зокрема Теслі належать винаходи змінного струму, поліфазової системи та електродвигуна з перемінним струмом. Він був ключовою фігурою при побудові першої гідроелектростанції на Ніагарському водоспаді. Одиниця вимірювання магнітної індукції в системі СІ названа на честь дослідника.
Нікола Тесла — автор близько 800 винаходів в області електро- та радіотехніки. Серед найвизначніших відкриттів — змінний струм, флуоресцентне світло, бездротова передача енергії.
Тесла вперше розробив принципи дистанційного керування, основи лікування струмами високої частоти, побудував перші електричні годинники, двигун на сонячній енергії й багато іншого.
Нікола Тесла створив генератор змінного струму, опираючись на принципи обертання магнітних полів, і тим самим надав людству можливість широкого використання електрики.
Йоганн Карл Фрідріх Гаус або Ґаусс (нім. Johann Carl Friedrich Gaußлат. Carolus Fridericus Gauss30 квітня 1777Брауншвейг — 23 лютого 1855Геттінген) — німецький математикастроном, геодезист та фізик.
Йоганн Карл Фрідріх Гаус

1830—1840 роки Ґаус присвятив теоретичній фізиці. Його дослідження в цій галузі значною мірою були результатом тісного спілкування і сумісної наукової роботи з Вільгельмом Вебером. Разом з Вебером Ґаус створив абсолютну систему електромагнітних одиниць і сконструював у 1833 перший в Німеччині електромагнітний телеграф. Йому належить створення загальної теорії магнетизму, основ теорії потенціалу і багато ін. Отже, важко зазначити таку галузь теоретичної чи прикладної математики, в яку б Ґаус не вніс істотного вкладу.
Він дослідив і встановив ряд нових законів у теорії рідин, теорії, магнетизму тощо. Наслідком важливих розробок були такі праці: «Про один важливий закон механіки» (1820), «Загальні початки теорії рівноваги рідин» (1832), «Загальна теорія земного магнетизму» (1838). У 1832 р. Ґаус опублікував важливу статтю «Про абсолютне вимірювання магнітних величин». Він і конструював прилад для вимірювання магнітних величин (магнітометр), виконав перше обчислення положення південного магнітного полюса Землі, яке дало дуже мале відхилення від справжнього положення. Ґаус винайшов електромагнітний спосіб зв'язку (1834).

пʼятниця, 15 лютого 2013 р.

Пошуково-дослідницька робота на тему :"Термодинамічні цикли : їх види та характеристики."

Дамо коротке визначення термодинамічного циклу 
Круговий цикл - процес, при якому система, проходячи через ряд станів, повертається в початковий стан.
Наведемо декілька прикладів термодинамічних циклів .
На діаграмі p-V рівноважний круговий процес зображують замкненою кривою (рис 3.1).

Тут і надалі ми будемо розглядати ідеальний газ тому буде доцільно  нагадати яку модель газу ми називаємо ідеальним 
Ідеальний газ - це модель  реального газу в якому :
1)відсутня взаємодія між молекулами.
2)молекули приймаємо як матеріальні точки певной маси і малого обєму.
3)при зіткнені між собою та зі стінками посудини ведуть себе як пружні кульеи.
4)молекули рівномірно розподіляються по обєму.
Повернемося до кругового цикла зображеного на малюнку.
Цей цикл що здійснюється ідеальним газом  можна розбити на процеси розширення (1→2 )  і  стиснення (2→1) газу .

Робота, що здійснюється газом за цикл, визначається площею,
охоплюваною замкненою кривою. Якщо за цикл здійснюється позитивна робота A = ∫ pdV > 0(цикл протікає за годинниковою стрілкою), то його називають прямим (рис. 3.1, а), якщо за цикл здійснюється негативна робота A = ∫ pdV < 0 (цикл протікає проти годинникової стрілки), то його називають зворотнім (рис. 3.1, б).
В термодинамічному циклі  бере участь нагрівник який відає 
тепло робочому тілу і холодильник  який охолоджує робоче тіло.


Запишемо перший закон  термодинаміки 
Q =∆U+A
Так як підчас кругового процесу система повертається в початкове положення то повна зміна внутрішньої енергії газу дорівнює нулю,
отже Q=A .
Система отримує теплоту від нагрівника і відає холодильнику різниця це є робота виконана термодинамічним циклом.
Q = Q1-Q2=А ця робота як ми уже зазначали може бути як позитивною так і негативною.
Термодинамічні процеси поділяються на оборотні і не оборотні.

Термодинамічний процес називають оборотним, якщо він може
відбуватися як у прямому, так і у зворотньому напрямі, причому якщо
такий процес відбувається спочатку в прямому, а потім у зворотному
напрямі і система повертається в початковий стан, то в навколишньому
середовищі і в цій системі не відбувається ніяких змін.
Необоротним називають будь-який інший процес.
У реальному житті всі процеси є насправді необоротними але в деяких випатках ми можемо важати процес оборотним як приклад можна навести маятник з мінімальним тертям якщо розглядати невеликий проміжок часу то на цьому проміжку можна стверджувати що процес є оборотним. 
Оборотні процеси – це ідеалізація реальних процесів. Але в

конкретних випадках умови протікання термодинамічних процесів такі, що їх приблизно можна вважати оборотними
Теплові процеси є необоротними так як при теплообміні енергія передається від тіл з вищою температурою до тіл з нищою температурою до того часу коли їх температури стануть рівними.
Для того щоб від холоднішого тіла забрати тепло передавши його більш нагрітому обовязково потрібно виконати певну роботу за допомогою холодильной машини .

На малюнку 3.5.а принцип роботи теплового двигуна.

ŋ=A/Q1=(Q1-Q2)/Q1=1-Q2/Q1

На малюнку 3.5.б принцип роботи холодильної машини.

ŋ=Q2/A=Q2/(Q1-Q2) - холодильний кефіцієнт.

В нерівності Клаузіуса S≥0 де S зміна ентропії рівність виконується 
лише у разі оборотних процесів.Зауважимо що нерівність правильна лише в   замкнутих системах.
Не можливий термодинамічний цикл де вся теплота одержана від нагрівача перетворюється в еквівалентну її  роботу це є одне з числених формолювань другого закону термодинаміки з якого випливає що людині  вічного двигуна другого роду зробити неможливо.
Також досить цікавим є те що неможливо досягнути температури  0 К це твердження часто називають третім началом термодинаміки підкреслюючи цим його важливість або теореми Нернста–Планка.Зауважимо що якщо Т прямує до нуля то ентропія прямує теж до нуля.
Вернемося до нашої основної теми.
Найбільше ККД теплового процесу є якщо він працює за циклом Карно мал 3.6 .ŋ=(T1-T2)/T1
eprints.kname.edu.ua/6239/1/molekulispravl.pdf