Учебник по физике

Ландсберг Г.С. Элементарный учебник физики. ТТ.1-3

Один из лучших курсов элементарной физики, завоевавший огромную популярность. Достоинством курса является глубина изложения физической стороны рассматриваемых процессов и явлений в природе и технике. 

Отличительная черта этого курса заключается в том, что он содержит сравнительно мало формул и математических выкладок. Главное внимание в учебнике обращено на разъяснение сущности физических явлений, причем делается это на высоком научном уровне и вместе с тем в форме, доступной школьнику. Другой отличительной чертой курса является описание большого числа технических применений физических законов. В этом отношении, пожалуй, книга не имеет себе равных в мировой учебной литературе по физике.

§ 211. Невозможность «вечного двигателя»

Установление закона сохранения энергии явилось результатом многочисленных опытов, показавших его справедливость. Число этих опытов было чрезвычайно велико благодаря тому, что вопрос об использовании энергии — один из важнейших вопросов человеческой деятел...

§ 212. Различные виды процессов, при которых происходит передача теплоты

В предыдущих параграфах мы часто говорили о передаче теплоты как о процессе, при котором меняется внутренняя энергия тела. Рассмотрим теплопередачу более подробно. Прежде всего надо отметить, что при отсутствии работы теплопередача всегда идет в определен...

§ 213. Молекулы и атомы

В настоящем разделе книги мы изучаем изменение теплового состояния тел, характеризуемого их температурой, переход тел из твердого состояния в жидкое, из жидкого — в газообразное и обратно и т. д. Естественно возникает вопрос: что происходит внутри тел, ко...

§ 214. Размеры атомов и молекул

Представление о молекулярном строении тел на первый взгляд не согласуется с нашим обычным опытом: мы не наблюдаем этих отдельных частиц, тела представляются нам сплошными. Однако это возражение нельзя считать убедительным. М. В. Ломоносов в одной из своих...

§ 215. Микромир

Успехи в изучении строения вещества, о которых говорилось в предыдущих параграфах, раскрыли перед исследователями природы новый мир — мир мельчайших частиц. Его называют микромиром; в отличие от мира крупных тел, или макромира (от греческих слов: «микрос»...

§ 216. Внутренняя энергия с точки зрения молекулярной теории

В предыдущей главе мы приняли к выводу, что, кроме механической энергии некоторой системы тел, зависящей от их скоростей (кинетическая энергия) и от их взаимного расположения (потенциальная энергия), каждому из тел, составляющих систему, присуща его внутр...

§ 217. Молекулярное движение

Сопоставим несколько простых фактов, позволяющих сделать заключение о движении молекул. Положим в стакан холодного чая кусок сахара. Сахар растает и образует густой сироп на дне стакана. Этот сироп хорошо виден, если посмотреть сквозь стакан на свет. Оста...

§ 218. Молекулярное движение в газах, жидкостях и твердых телах

Движение молекул в газах имеет беспорядочный характер: скорости молекул не имеют какого-либо преимущественного направления, а распределены хаотически по всем направлениям. Вследствие столкновений молекул между собой скорости их все время меняются как по н...

§ 219. Броуновское движение

Как мы видели, давление газа на стенку вызывается ударами молекул об нее. Но ведь число этих ударов за единицу времени случайно может оказаться то больше, то меньше. Поэтому можно предполагать, что сила давления газа на стенку не всегда должна иметь одно ...

§ 220. Молекулярные силы

Если открыть кран в трубке, соединяющей вверху два баллона, один из которых наполнен газом, а другой — пустой, то часть газа из первого немедленно перейдет во второй. Вещество, находящееся в газовом состоянии, всегда полностью занимает предоставленный ему...

§ 221. Давление газа

Мы уже говорили (§ 220), что газы всегда нацело заполняют объем, ограниченный непроницаемыми для газа стенками. Так, например, стальной баллон, употребляемый в технике для хранения сжатых газов (рис. 375), или камера автомобильной шины полностью и практич...

§ 222. Зависимость давления газа от температуры

Начнем с выяснения зависимости давления газа от температуры при условии неизменного объема определенной массы газа. Эти исследования были впервые произведены в 1787 г. Жаком Александром Сезаром Шарлем (1746—1823). Можно воспроизвести эти опыты в упрощенно...

§ 223. Формула, выражающая закон Шарля

Закон Шарля позволяет рассчитать давление газа при любой температуре, если известно его давление при температуре . Пусть давление данной массы газа при  в данном объеме есть , а давление того же газа при температуре  есть . Приращение температуры есть ; с...

§ 224. Закон Шарля с точки зрения молекулярной теории

Что происходит в микромире молекул, когда температура газа меняется, например когда температура газа повышается и давление его увеличивается? С точки зрения молекулярной теории возможны две причины увеличения давления данного газа: во-первых, могло увелич...

§ 225. Изменение температуры газа при изменении его объема. Адиабатические и изотермические процессы

Мы установили, как зависит давление газа от температуры, если объем остается неизменным. Теперь посмотрим, как меняется давление некоторой массы газа в зависимости от занимаемого ею объема, если температура остается неизменной. Однако прежде чем перейти к...

§ 226. Закон Бойля — Мариотта

Перейдем теперь к изучению вопроса, как меняется давление некоторой массы газа, если температура его остается неизменной и меняется только объем газа. Мы уже выяснили (§ 225), что такой изотермический процесс осуществляется при условии постоянства темпера...

§ 227. Формула, выражающая закон Бойля — Мариотта

Обозначим начальный и конечный объемы буквами  и  и начальное и конечное давления буквами  и . На основании результатов опытов, изложенных в предыдущем параграфе, можем написать , (227.1) откуда . (227.2) Формула (227.2) представляет собой другое выражени...

§ 228. График, выражающий закон Бойля — Мариотта

В физике и в технике часто пользуются графиками, показывающими зависимость давления газа от его объема. Начертим такой график для изотермического процесса. Будем по оси абсцисс откладывать объем газа, по оси ординат — его давление. Пусть давление данной м...

§ 229. Зависимость между плотностью газа и его давлением

Вспомним, что плотностью вещества называется масса, заключенная в единице объема. Если мы изменим объем данной массы газа, то изменится и плотность газа. Если, например, мы уменьшим объем газа в пять раз, то плотность газа увеличится в пять раз. При этом ...

§ 230. Молекулярное толкование закона Бойля — Мариотта

В предыдущем параграфе мы выяснили на основании закона Бойля — Мариотта, что при неизменной температуре давление газа пропорционально его плотности. Этот результат прекрасно согласуется с молекулярной картиной давления газа, обрисованной в § 221. Если пло...

§ 231. Изменение объема газа при изменении температуры

Мы изучали, как зависит давление некоторой массы газа от температуры, если объем остается неизменным, и от объема, занимаемого газом, если температура остается неизменной. Теперь установим, как ведет себя газ, если меняются его температура и объем, а давл...

§ 232. Закон Гей-Люссака

Количественное исследование зависимости объема газа от температуры при неизменном давлении было произведено в 1802 г. французским физиком и химиком Жозефом Луи Гей-Люссаком (1778—1850). Опыты показали, что приращение объема газа пропорционально приращению...

§ 233. Графики, выражающие законы Шарля и Гей-Люссака

Будем по оси абсцисс откладывать температуру газа, находящегося в постоянном объеме, а по оси ординат — его давление. Пусть при  давление газа равно 1 атм. Пользуясь законом Шарля, мы можем вычислить его давление при  и т. д. и получить следующую таблицу:...

§ 234. Термодинамическая температура

Давление газа, заключенного в постоянный объем, не является пропорциональным температуре, отсчитанной по шкале Цельсия. Это ясно, например, из таблицы, приведенной в предыдущем параграфе… Если при  давление газа равно 1, 37 атм, то при  оно равно 1,73 атм...

§ 235. Газовый термометр

При обсуждении устройства термометра (§ 196) было указано, что наиболее совершенным является газовый термометр. Мы знаем, что температурный коэффициент давления газа, измеренный по ртутному термометру, почти постоянен (закон Шарля). Из этого свойства газо...

§ 236. Объем газа и термодинамическая температура

Из формулы (232.3), сделав такие же преобразования, что и в § 234, можно получить формулу — объем данной массы газа при постоянном давлении пропорционален термодинамической температуре. Это — другое выражение закона Гей-Люссака. 236.1. В вентиляционную тр...

§ 237. Зависимость плотности газа от температуры

Что происходит с плотностью некоторой массы газа, если температура повышается, а давление остается неизменным? Вспомним, что плотность равна массе тела, деленной на объем. Так как масса газа постоянна, то при нагревании плотность газа уменьшается во столь...

§ 238. Уравнение состояния газа

Мы рассматривали случаи, когда одна из трех величин, характеризующих состояние газа (давление, температура и объем), не изменяется. Мы выяснили, что: если постоянна температура, то давление и объем связаны законом Бойля — Мариотта; если постоянен объем, т...

§ 239. Закон Дальтона

До сих пор мы говорили о давлении какого-нибудь одного газа — кислорода, водорода и т. п. Но в природе и в технике мы очень часто имеем дело со смесью нескольких газов. Самый важный пример этого — воздух, являющийся смесью азота, кислорода, аргона, углеки...

§ 240. Плотность газов

Плотность газа является одной из его важнейших характеристик. Говоря о плотности газа, обычно имеют в виду его плотность при нормальных условиях (т. е. при температуре  и давлении ). Кроме того, часто пользуются относительной плотностью газа, под которой ...

Sponsor

Sponsor