CHƯƠNG I. VẬT LÝ NHIỆT

Sự chuyển thể

Rắn 🡪 Lỏng 🡪 khí: thu nhiệt lượng.

Khí 🡪 Lỏng 🡪 rắn: tỏa nhiệt lượng.

NHIỆT LƯỢNG cần cung cấp cho m (kg) chất nóng lênđộ.

Q là nhiệt lượng mà vật thu vào hoặc tỏa ra (J).

m (kg) là khối lượng của vật.

Ät = t₂ – t₁ là độ tăng nhiệt độ của vật (⁰C)

(t₂ > t₁)

c: là nhiệt dung riêng của vật (J/kg.K).

ĐIỀU KIỆN CÂN BẰNG NHIỆT của các vật

t_t là nhiệt độ của vật tỏa ra (⁰C).

t_th là nhiệt độ của vật thu vào (⁰C).

t_cb là nhiệt độ vật khi cân bằng nhiệt (⁰C).

ĐỊNH LUẬT I nhiệt động lực học

A > 0: vật nhận công từ vật khác

A <0: vật thực hiện công lên vật khác.

Q > 0: vật nhận nhiệt lượng từ vật khác.

Q < 0: vật truyền nhiệt lượng cho vật khác.

: Nội năng vật tăng.

: Nội năng vật giảm.

HIỆU SUẤT động cơ nhiệt

Q₁ là nhiệt lượng tác nhân nhận được từ nguồn nóng (J).

Q₂ là nhiệt lượng tác nhân truyền cho nguồn lạnh (J).

A là công cơ học do tác nhân thực hiện để đẩy pit-tông và công do pit-tông thực hiện để đưa tác nhân về trạng thái ban đầu (J).

HIỆU SUẤT động cơ nhiệt lí tưởng

T₁ là nhiệt độ của nguồn nóng (K)

T₂ là nhiệt độ của nguồn lạnh (K)

HIỆU SUẤT máy lạnh

MÁY LẠNH là thiết bị lấy nhiệt từ một vật truyền sang một vật khác nóng hơn nhờ thực hiện công.

Chuyển đổi qua lại giữa độ K và độ C

Chuyển đổi qua lại giữa độ F và độ C

NHIỆT LƯỢNG cần truyền cho m (kg) chất rắn khi bắt đầu nóng chảy cho tới khi nóng chảy hoàn toàn ở nhiệt độ nóng chảy.

 là nhiệt lượng cần truyền cho vật (J)

 là khối lượng của vật (kg)

 là nhiệt nóng chảy riêng (J/kg)

 là nhiệt lượng cần làm để cho 1 kg chất đó nóng chảy hoàn toàn ở nhiệt độ nóng chảy.

NHIỆT LƯỢNG cần cung cấp cho m (kg) chất lỏng hoá hơi hoàn toàn ở nhiệt độ xác định

 là nhiệt lượng cần truyền cho vật (J)

 là khối lượng của vật (kg)

L là nhiệt hóa hơi riêng (J/kg)

L là nhiệt lượng cần để làm cho 1 kg chất lỏng đó hoá hơi hoàn toàn ở nhiệt độ xác định.

CHƯƠNG II. KHÍ LÍ TƯỞNG

SỐ MOL

 là khối lượng của vật (g)

M là khối lượng mol (g/mol)

V là thể tích ở điều kiện tiêu chuẩn (lít)

N là số phân tử (phân tử)

N_A = 6,02.20²³ (mol⁻¹) gọi là số Avogadro.

SỐ PHÂN TỬ trong n mol (m gam) chất

ĐỊNH LUẬT BOYLE

Khi nhiệt độ của một lượng khí xác định được giữ không đổi thì áp suất p gây ra bởi khí tỉ lệ nghịch với thể tích V của nó.

Đường ĐẲNG NHIỆT

Trong hệ tọa độ pOV đường đẳng nhiệt là đường hepebol.

ĐỊNH LUẬT CHARLES

Khi áp suất của một khối lượng khí xác định được giữ không đổi thì thể tích của khí tỉ lệ thuận với nhiệt độ tuyệt đối.

Đường ĐẲNG ÁP

Đường biếu diễn sự biến thiên của thể tích theo nhiệt độ tuyệt đối khi áp suất không đổi gọi là đường đẳng áp.

Trong hệ tọa độ VOT đường đẳng áp là đường thẳng kéo dài qua gốc tọa độ.

ĐỊNH LUẬT GAY-LUSSAC

Khi thể tích của một khối lượng khí xác định được giữ không đổi thì áp suất của khí tỉ lệ thuận với nhiệt độ tuyệt đối.

Đường ĐẲNG TÍCH

Trong hệ tọa độ pOT đường đẳng tích là đường thẳng kéo dài qua gốc tọa độ.

PHƯƠNG TRÌNH trạng thái khí lí tưởng

PHƯƠNG TRÌNH Claperon

R là hằng số khí lí tưởng

Khi R = 0,082 [atm/mol.K]

→ p [atm], V (l)

Khi R = 8,3l [J/mol.K]

→ p [Pa], V (m³)

ÁP SUẤT khí tác dụng lên thành bình

µ là mật độ phân tử khí (phân tử/m³).

m là khối lượng (kg).

trung bình của bình phương tốc độ chuyển động nhiệt của các phân tử khí.

ĐỘNG NĂNG TỊNH TIẾN TRUNG BÌNH của phân tử khí tỉ lệ với nhiệt độ tuyệt đối của khí.

 là hằng số Boltzmann. k đặc trưng cho mối liên hệ giữa nhiệt độ và năng lượng.

Định luật I nhiệt động lực học áp dụng cho quá trình đẳng áp

Biểu thức công đối với quá trình đẳng áp:

Nhiệt lượng mà hệ nhận được, một phần biến thành công mà hệ thực hiện, một phần làm biến đổi nội năng của hệ.

ĐỊNH LUẬT I nhiệt động lực học áp dụng cho quá trình đẳng tích

()

Toàn bộ nhiệt lượng hệ nhận được dùng để làm biến đổi nội năng của hệ.

ĐỊNH LUẬT I NHIỆT ĐỘNG LỰC học áp dụng cho quá trình đẳng nhiệt

Do trong quá trình đẳng nhiệt  nên 

CHƯƠNG III. TỪ TRƯỜNG

LỰC TỪ tác dụng lên đoạn dây dẫn có chiều dài  và mang dòng điện với cường độ  ở trong từ trường đều có cảm ứng từ 

F: Lực từ tác dụng lên đoạn dây dẫn (N)

B: Cảm ứng từ (T)

I: Cường độ dòng điện chạy qua đoạn dây dẫn (A)

l: Chiều dài đoạn dây dẫn (m)

: Góc hợp bởi  và 

LỰC TỪ tác dụng lên l(m) chiều dài của 2 dây dẫn thẳng dài song song có dòng điện chạy qua cách nhau 1 khoảng r

F: Lực từ tác dụng lên đoạn dây dẫn (N)

I₁: Cường độ dòng điện chạy trong dây dẫn thứ nhất (A)

I₂: Cường độ dòng điện chạy trong dây dẫn thứ hai (A)

l: Chiều dài đoạn dây dẫn (m)

r: Khoảng cách giữa hai dây dẫn (m)

Từ thông qua khung dây

: Từ thông qua khung dây (Wb)

N : Số vòng dây (vòng)

B: Cảm ứng từ (T)

S: Diện tích khung dây (m²)

; ; S_cn= dài x rộng

: Góc hợp bởi  và 

Độ biến thiên từ thông

Khi cảm ứng từ thay đổi từ B₁ đến B₂:

Khi diện tích khung dây thay đổi từ S₁ đến S₂: 

Khi góc  thay đổi từ ₁ đến ₂: 

Khi số vòng dây thay đổi từ B₁ đến B₂: 

Độ lớn suất điện động cảm ứng xuất hiện trong khung dây

e_c: Suất điện động cảm ứng (V)

: Độ biến thiên từ thông (Wb)

: Thời gian xảy ra sự biến thiên (s)

: Tốc độ biến thiên từ thông (Wb/s)

TỪ THÔNG biến thiên theo thời gian

 (Wb)

là từ thông ở thời điểm t (Wb)

là từ thông cực đại (Wb)

(Wb)

là pha ban đầu (rad)

SUẤT ĐIỆN ĐỘNG biến thiên theo thời gian

 (V)

e là suất điện động ở thời điểm t (V)

E₀ là suất điện động cực đại (V)

(V)

là pha ban đầu (rad)

Độ lệch pha giữa suất điện động và từ thông

Suất điện động sớm pha hơn từ thông 1 góc (rad)

Chu kì, tần số, tần số góc

T = = 

T là chu kì (s)

f là tần số (Hz)

là tần số góc (rad/s)

Biểu thức dòng điện xoay chiều

i = I₀cos(ùt + ϕ_i) (A)

i là cường độ dòng điện tức thời (A)

I_o là cường độ dòng điện cực đại (A)

ϕ_i là pha ban đầu (rad)

Biểu thức điện áp xoay chiều

u = U₀cos(ùt + ϕ_u) (V)

u là điện áp tức thời (A)

I_o là điện áp cực đại (A)

ϕ_u là pha ban đầu (rad)

Độ lệch pha của điện áp u so với cường độ dòng điện i

ϕ = ϕ_u – ϕ_i

ϕ > 0: u sớm pha hơn i

ϕ < 0: u trễ pha hơn i

ϕ = 0: u cùng pha hơn i

Giá trị hiệu dụng

U = ; I = ; E = 

U là điện áp hiệu dụng (V)

E là suất điện động hiệu dụng (V)

I là cường độ dòng điện hiệu dụng (A)

Công suất tiêu thụ của dòng điện xoay chiều

 Công suất tiêu thụ (W)

 là hệ số công suất

Biểu thức liên hệ giữa điện áp, số vòng dây, cường độ dòng điện của máy biến áp

U: Điện áp hiệu dụng (V)

N: số vòng dây (vòng)

I: Cường độ dòng điện (A)

U₁, N₁, I₁: Cuộn sơ cấp

U₂, N₂, I₂: Cuộn thứ cấp

• Nếu  🡪 🡪 máy tăng áp.

• Nếu  🡪 🡪 máy hạ áp.

Hiệu suất của máy biến áp

 là công suất cuộn sơ cấp (W)

 là công suất cuộn thứ cấp (W)

Máy biến áp lí tưởng: 

Bước sóng của sóng điện từ

Chương IV. VẬT LÝ HẠT NHÂN NGUYÊN TỬ

Kí hiệu hạt nhân

A là số khối hay số nucleon.

A = Z + N

Z là số Proton – số hiệu nguyên tử

N là số Neutron

Bán kính hạt nhân nguyên tử

Hạt nhân nguyên tử xem như hình cầu có bán kính phụ thuộc vào số khối A.

R là bán kính hạt nhân (m)

Đồng vị

là những nguyên tử mà hạt nhân của chúng có cùng số prôtôn Z, nhưng số khối A khác nhau.

Đơn vị khối lượng nguyên tử

Phản ứng hạt nhân

Phản ứng hạt nhân là quá trình biến đổi của các hạt nhân.

ĐỊNH LUẬT bảo toàn điện tích (nguyên tử số Z)

ĐỊNH LUẬT bảo toàn số nucleon (số khối A)

Độ hụt khối  của hạt nhân 

Äm = Zm_p + (A – Z)m_n – m_x

m_p = 1,00728amu, m_n = 1,00866amu

Äm là độ hụt khối (amu)

m_x là khối lượng hạt nhân (amu)

 Năng lượng liên kết E_lk của hạt nhân 

Năng lượng liên kết hạt nhân là năng lượng tỏa ra khi tổng hợp các nucleon riêng lẻ thành một hạt nhân (hay năng lượng thu vào để phá vỡ hạt nhân thành các nucleon riêng rẽ)

E_lk là năng lượng liên kết (MeV)

Năng lượng liên kết riêng của hạt nhân

Năng lượng liên kết riêng E_lk (MeV/nucleon) là năng lượng liên kết tính bình quân cho 1 nucleon có trong hạt nhân.

ð        Năng lượng liên kết riêng càng lớn thì hạt nhân càng bền vững và ngược lại

Hệ thức Einstein liên hệ giữa khối lượng và năng lượng

m là khối lượng

E là năng lượng

Năng lượng nghỉ

Khối lượng tương đối tính

Theo Anhxtanh, một vật có khối lượng  khi ở trạng thái nghỉ thì khi chuyển động với tốc độ v, khối lượng sẽ tăng lên thành m với:

v là vận tốc chuyển động của vật (m/s)

m₀ là khối lượng nghỉ (kg)

m là khối lượng tương đối tính (kg)

m > m₀

Năng lượng toàn phần

Năng lượng toàn phần của hạt nhân: gồm năng lượng nghỉ và năng lượng thông thường (động năng)

E là năng lượng toàn phần

là động năng của vật

Liên hệ giữa động lượng và động năng

p: Động lượng (kgm/s)

Phản ứng phân hạch

Điều kiện phản ứng phân hạch dây chuyền

- Nếu : thì phản ứng dây chuyền không thể xảy ra.

- Nếu : thì phản ứng dây chuyền sẽ xảy ra và điều khiển được.

- Nếu : thì phản ứng dây chuyền xảy ra không điều khiển được.

Phản ứng tổng hợp hạt nhân – Phản ứng nhiệt hạch

Điều kiện thực hiện: để có phản ứng nhiệt hạch xảy ra:

▪ Nhiệt độ cao khoảng 50 triệu độ đến100 triệu độ.

▪ Mật độ hạt nhân (n) trong plasma phải đủ lớn

▪ Thời gian  duy trì trạng thái plasma ở nhiệt độ cao 100 triệu độ 

Năng lượng trong phản ứng hạt nhân

Trong trường hợp 

 Trong trường hợp

+ Khối lượng trước và sau phản ứng:

m₀ = m₁+m₂ và m = m₃ + m₄

- Nếu m₀ > m: : phản ứng tỏa năng lượng

- Nếu m₀ < m : : phản ứng thu năng lượng

Các phương trình phóng xạ

- Phóng xạ :

- Phóng xạ :

- Phóng xạ :

- Phóng xạ :

Chu kì bán rã của chất phóng xạ (T)

Hằng số phóng xạ

Định luật phóng xạ

- Theo số hạt (N):

- Theo khối lượng (m):

- Độ phóng xạ (H):

N₀: số hạt nhân phóng xạ ở thời điểm ban đầu.

N: số hạt nhân phóng xạ còn lại sau thời gian t.

m₀: khối lượng phóng xạ ở thời điểm ban đầu.

m: khối lượng phóng xạ còn lại sau thời gian t.

H₀: Độ phóng xạ ban đầu (Bq)

H: Độ phóng xạ ở thời điểm t (Bq)