Физические и химические явления.

ЕСТЕСТВОЗНАНИЕ

Зачет

БИЛЕТ 1

Физические и химические явления.

Физические явления — явления, во время кото­рых новые вещества не образуются, но изменяются размеры, форма, размещение, агрегатное состоя­ние тел и веществ.

Химические явления — это явления, во время которых из одних веществ образуются другие. Химические явления имеют широкое примене­ние. С их помощью люди добывают металлы, соз­дают средства личной гигиены, материалы, лекар­ства, готовят разнообразные блюда.

Хими́ческая реа́кция — превращение одного или нескольких исходных веществ (реагентов) в другие вещества, при которых ядра атомов не меняются, при этом происходит перераспределение электронов и ядер, и образуются новые химические вещества. В отличие от ядерных реакций, при химических реакциях не изменяется общее число ядер атомов и изотопный состав химических элементов.

Типы химической реакции

Система СИ. Основные Единицы изменения физических величин. Перевод в СИ.

Международная система единиц, СИ (фр. Le Système International d’Unités, SI) — система единиц физических величин, современный вариант метрической системы. СИ является наиболее широко используемой системой единиц в мире, как в повседневной жизни, так и в науке и технике. В настоящее время СИ принята в качестве основной системы единиц большинством стран мира и почти всегда используется в области техники, даже в тех странах, в которых в повседневной жизни используются традиционные единицы. В этих немногих странах (например, в США) определения традиционных единиц были изменены таким образом, чтобы связать их фиксированными коэффициентами с соответствующими единицами СИ.

Перевод в СИ

1минута=60 секундам=1 мин=60 сек=60 умножить 60 сек=3600сек и т.д.

Строение клетки.

Клетка состоит из мембраны, цитоплазмы, органоидов, или органелл, и ядра (в прокариотических клетках отсутствует). Строение клеток организмов, относящихся к разным классам, немного различается. Существенные отличия наблюдаются между структурой клеток эукариотов и прокариотов.

БИЛЕТ 2

Механическое движение, его относительность

Механическое движение — это изменение положение тела (или его частей) в пространстве относительно других тел с течением времени.

Траектория и Путь

Траектория - непрерывная линия, вдоль которой движется материальная точка в заданной системе отсчета. В зависимости от формы траектории различают прямолинейное и криволинейное движение материальной точки.
лат.Trajectorius - относящийся к перемещению
Путь - длина участка траектории материальной точки, пройденного ею за определенное время.

Перемещение

Перемещение - это действие, направленное на изменение местоположения чего-либо в пространстве. Это емкое понятие употребляется практически во всех областях знания, однако лишь в точных науках оно считается термином.

Скорость

Ско́рость — векторная физическая величина, характеризующая быстроту перемещения и направление движения материальной точки относительно выбранной системы отсчёта; по определению, равна производной радиус-вектора точки по времени.

 

5. Прямолинейное равномерное движение

Равномерное движение – это движение с постоянной скоростью, то есть когда скорость не изменяется (v = const) и ускорения или замедления не происходит (а = 0).

Прямолинейное движение – это движение по прямой линии, то есть траектория прямолинейного движения – это прямая линия.

Равномерное прямолинейное движение – это движение, при котором тело за любые равные промежутки времени совершает одинаковые перемещения. Например, если мы разобьём какой-то временной интервал на отрезки по одной секунде, то при равномерном движении тело будет перемещаться на одинаковое расстояние за каждый из этих отрезков времени.

Вещества

1.Вещество́ — одна из форм материи, состоящая из фермионов или содержащая фермионы наряду с бозонами; обладает массой покоя, в отличие от некоторых типов полей, как например электромагнитное. Обычно (при сравнительно низких температурах и плотностях) вещество состоит из частиц, среди которых чаще всего встречаются электроны, протоны и нейтроны. Последние два образуют атомные ядра, а все вместе — атомы (атомное вещество), из которых — молекулы, кристаллы и т. д. В некоторых условиях, как например в нейтронных звёздах, могут существовать достаточно необычные виды вещества.

2. Чистое вещество имеет определенный постоянный состав или структуру (соль, сахар).

Чистое вещество может быть элементом или соединением.

Атом - это наименьшая частица элемента, сохраняющая все его свойства. Химический элемент состоит из атомов одного вида. В элементе все атомы одинаковы и имеют одинаковое число протонов. Элементы - это, своего рода, "строительные блоки" любого вещества. Можно привести строительную аналогию:

Стройматериалы (кирпич, бетон, песок…) - это элементы
Строительные конструкции (дома, мосты, дороги…) - это вещество 3. Смеси

 

3. Смеси - это физические сочетания чистых веществ, не имеющие определенного или чистого состава.

Примером смеси может служить обыкновенный чай (напиток), который многие самостоятельно готовят и пьют по утрам. Кто-то любит крепкий чай (большое кол-во заварки), кто-то любит сладкий чай (большое кол-во сахара)… Как видим, смесь под названием "чай" всегда получается немного разной, хотя и состоит из одних и тех же компонентов (ингредиентов). Однако, следует отметить, что каждый компонент смеси сохраняет набор своих характеристик, поэтому, разные вещества можно выделить из смеси. Например, можно без особого труда разделить смесь из соли и песка. Для этого достаточно поместить смесь в воду, подождать пока соль растворится и отфильтровать полученный раствор. В результате получим чистый песок.

Кожа

Ко́жа (лат. cutis) — наружный покров тела животного — сложный орган. В биологии — наружный покров позвоночных животных. Кожа защищает тело от широкого спектра внешних воздействий, участвует в дыхании, терморегуляции, обменных и многих других процессах.

Функции кожи

Терморегуляция – это очень важный процесс, который должен регулировать температуру тела человека и поддерживать ее постоянной, независимо от условий окружающей среды. Более 80% теплообмена происходит именно через кожу.

• Рецепторная. Рецепторы – это органы или клетки, которые способны переводить внешнее воздействие в нервные импульсы и передавать сигналы этого воздействия в нашу нервную систему. Здесь располагаются болевые, тактильные рецепторы. Те, которые реагируют на холод и тепло. На 1 квадратном сантиметре располагается около 6 млн клеток, и из них будет 5 тыс. рецепторов, которые отвечают за восприятие тех или иных внешних сигналов.
• Защитная – очень важная функция, так как именно кожа человека, значение которой раскрывается в статье, является своеобразным барьером для проникновения различных инфекций через поверхность тела. Поэтому, если на коже есть какие-либо повреждения, их обязательно необходимо обрабатывать, чтобы не допустить проникновения вредных веществ в организм человека. Кроме того, на поверхность кожи выделяется пот, обладающий кислой реакцией и убивающий большинство бактерий.
• Дыхательная. Благодаря коже в организме человека происходит газообмен. Ученые до сих пор спорят о степени важности газообмена для кожи человека. Но точно известно, что через кожу мы получаем большое количество кислорода.
• Выделительная. Вместе с потом через кожу выделяются все те компоненты, которые необходимо выводить из организма для его правильной работы.
• Обменная. Регуляция водно-солевого и температурного баланса. Все это происходит благодаря обмену веществ с окружающей средой. В результате осуществляется регуляция многих процессов, происходящих в организме человека.
• Синтетическая. Суть этой функции в том, что в коже человека синтезируется специальный пигмент меланин, который позволяет нейтрализовать воздействие ультрафиолета. Меланин является хорошим антиоксидантом. Помимо этого, с его помощью организм человека получает витамин D, который защищает его от бактериальных инфекций и до сих пор считается одним из лучших средств борьбы с таким заболеванием, как туберкулез. Этот витамин вызывает образование защитных пептидов в организме, которые активизируют иммунную систему, и уничтожает палочку Коха.
• Депонирование крови. В кровеносных сосудах кожи может задерживаться порядка 1 литра крови, которая является своеобразным неприкосновенным запасом, необходимым при возникновении ран.
• Самоочищение. Кожа постоянно теряет свои клетки из-за контакта с окружающей средой, но благодаря регенерации мы этого практически не замечаем.

БИЛЕТ 4

Масса и плотность

Масса – это скалярная физическая величина, характеризующая инертные и гравитационные свойства тел.

Любое тело «сопротивляется» попытке изменить его скорость. Это свойство тел называется инертностью. Так, например, шофер не может мгновенно остановить автомобиль, увидев перед собой внезапно выскочившего на дорогу пешехода. По той же причине трудно сдвинуть с места шкаф или диван. При одинаковом воздействии со стороны окружающих тел одно тело может быстро изменять свою скорость, а другое в тех же условиях – значительно медленнее. Говорят, что второе тело является более инертным или обладает большей массой.

Таким образом, мерой инертности тела является его инертная масса. Если два тела взаимодействуют друг с другом, то в результате изменяется скорость обоих тел, т.е. в процессе взаимодействия оба тела приобретают ускорения.

Отношение модулей ускорений взаимодействующих тел равно обратному отношению их масс:

 

Мерой гравитационного взаимодействия является гравитационная масса.

Экспериментально установлено, что инертная и гравитационная массы пропорциональны друг другу. Выбрав коэффициент пропорциональности равный единице, говорят о равенстве инертной и гравитационной масс.

В системе СИ единицей измерения массы является кг.

Масса обладает следующими свойствами:

1. масса всегда положительна;

2. масса системы тел всегда равна сумме масс каждого из тел, входящих в систему (свойство аддитивности);

3. в рамках классической механики масса не зависит от характера и скорости движения тела (свойство инвариантности);

4. масса замкнутой системы сохраняется при любых взаимодействиях тел системы друг с другом (закон сохранения массы).

Плотность веществ

Плотностью тела называется масса единицы объема:

 

Единица измерения плотности в системе СИ кг/м.

Разные вещества обладают различной плотностью. Плотность вещества зависит от массы атомов, из которых оно состоит, и от плотности упаковки атомов и молекул в веществе. Чем больше масса атомов, тем больше плотность вещества. В различных агрегатных состояниях плотность упаковки атомов вещества различна. В твердых телах атомы очень плотно упакованы, поэтому вещества в твердом состоянии имеют наибольшую плотность. В жидком состоянии плотность вещества несущественно отличается от его плотности в твердом состоянии, так как плотность упаковки атомов все еще велика. В газах молекулы слабо связаны друг с другом и удаляются друг от друга на большие расстояния, плотность упаковки атомов в газообразном состоянии очень низкая, поэтому в этом состоянии вещества обладают наименьшей плотностью.

Основываясь на данных астрономических наблюдений, определили среднюю плотность вещества во Вселенной, результаты расчетов говорят о том, что в среднем космическое пространство чрезвычайно разрежено. Если «размазать» вещество по всему объему нашей Галактики, то средняя плотность материи в ней окажется равной примерно 0,000 000 000 000 000 000 000 000 5 г/см³. Средняя плотность материи во Вселенной — приблизительно шесть атомов на кубический метр.

Химические элименты

Названия химических элементов

Z	Символ	Name	Название
	H	Hydrogen	Водород
	He	Helium	Гелий
	Li	Lithium	Литий
	Be	Beryllium	Бериллий
	B	Boron	Бор
	C	Carbon	Углерод
	N	Nitrogen	Азот
	O	Oxygen	Кислород
	F	Fluorine	Фтор
	Ne	Neon	Неон
	Na	Sodium	Натрий
	Mg	Magnesium	Магний
	Al	Aluminium	Алюминий
	Si	Silicon	Кремний
	P	Phosphorus	Фосфор
	S	Sulfur	Сера
	Cl	Chlorine	Хлор
	Ar	Argon	Аргон
	K	Potassium	Калий
	Ca	Calcium	Кальций
	Sc	Scandium	Скандий
	Ti	Titanium	Титан
	V	Vanadium	Ванадий
	Cr	Chromium	Хром
	Mn	Manganese	Марганец
	Fe	Iron	Железо
	Co	Cobalt	Кобальт
	Ni	Nickel	Никель
	Cu	Copper	Медь
	Zn	Zinc	Цинк
	Ga	Gallium	Галлий
	Ge	Germanium	Германий
	As	Arsenic	Мышьяк
	Se	Selenium	Селен
	Br	Bromine	Бром
	Kr	Krypton	Криптон
	Rb	Rubidium	Рубидий
	Sr	Strontium	Стронций
	Y	Yttrium	Иттрий
	Zr	Zirconium	Цирконий
	Nb	Niobium	Ниобий
	Mo	Molybdenum	Молибден
	Tc	Technetium	Технеций
	Ru	Ruthenium	Рутений
	Rh	Rhodium	Родий
	Pd	Palladium	Палладий
	Ag	Silver	Серебро
	Cd	Cadmium	Кадмий
	In	Indium	Индий
	Sn	Tin	Олово
	Sb	Antimony	Сурьма
	Te	Tellurium	Теллур
	I	Iodine	Иод
	Xe	Xenon	Ксенон
	Cs	Caesium	Цезий
	Ba	Barium	Барий
	La	Lanthanum	Лантан
	Ce	Cerium	Церий
	Pr	Praseodymium	Празеодим
	Nd	Neodymium	Неодим
	Pm	Promethium	Прометий
	Sm	Samarium	Самарий
	Eu	Europium	Европий
	Gd	Gadolinium	Гадолиний
	Tb	Terbium	Тербий
	Dy	Dysprosium	Диспрозий
	Ho	Holmium	Гольмий
	Er	Erbium	Эрбий
	Tm	Thulium	Тулий
	Yb	Ytterbium	Иттербий
	Lu	Lutetium	Лютеций
	Hf	Hafnium	Гафний
	Ta	Tantalum	Тантал
	W	Tungsten	Вольфрам
	Re	Rhenium	Рений
	Os	Osmium	Осмий
	Ir	Iridium	Иридий
	Pt	Platinum	Платина
	Au	Gold	Золото
	Hg	Mercury	Ртуть
	Tl	Thallium	Таллий
	Pb	Lead	Свинец
	Bi	Bismuth	Висмут
	Po	Polonium	Полоний
	At	Astatine	Астат
	Rn	Radon	Радон
	Fr	Francium	Франций
	Ra	Radium	Радий
	Ac	Actinium	Актиний
	Th	Thorium	Торий
	Pa	Protactinium	Протактиний
	U	Uranium	Уран
	Np	Neptunium	Нептуний
	Pu	Plutonium	Плутоний
	Am	Americium	Америций
	Cm	Curium	Кюрий
	Bk	Berkelium	Берклий
	Cf	Californium	Калифорний
	Es	Einsteinium	Эйнштейний
	Fm	Fermium	Фермий
	Md	Mendelevium	Менделевий
	No	Nobelium	Нобелий
	Lr	Lawrencium	Лоуренсий
	Rf	Rutherfordium	Резерфордий
	Db	Dubnium	Дубний
	Sg	Seaborgium	Сиборгий
	Bh	Bohrium	Борий
	Hs	Hassium	Хассий
	Mt	Meitnerium	Мейтнерий
	Ds	Darmstadtium	Дармштадтий
	Rg	Roentgenium	Рентгений
	Cn	Copernicium	Коперниций
113*	Nh	Nihonium	Нихоний
	Fl	Flerovium	Флеровий
115*	Mc	Moscovium	Московий
	Lv	Livermorium	Ливерморий
117*	Ts	Tennessine	Тенессин
118*	Og	Oganesson	Оганессон

Атомная масса

А́томная ма́сса, относи́тельная а́томная ма́сса (устаревшее название — атомный вес) — значение массы атома, выраженное в атомных единицах массы. Определяется как отношение массы атома данного элемента к ¹⁄₁₂ массы нейтрального атома изотопа углерода ¹²C. Из определения следует, что относительная атомная масса является безразмерной величиной^[1].

Мышечная ткань

Мы́шечные тка́ни (лат. textus muscularis — «ткань мышечная») — ткани, различные по строению и происхождению, но сходные по способности к выраженным сокращениям. Состоят из вытянутых клеток, которые принимают раздражение от нервной системы и отвечают на него сокращением. Они обеспечивают перемещения в пространстве организма в целом, его движение органов внутри организма (сердце, язык, кишечник и др.) и состоят из мышечных волокон. Свойством изменения формы обладают клетки многих тканей, но в мышечных тканях эта способность является главной функцией.

Виды мышечной ткани

Гладкая мышечная ткань

Состоит из одноядерных клеток — миоцитов веретеновидной формы длиной 15—500 мкм. Их цитоплазма в световом микроскопе выглядит однородно, без поперечной исчерченности. Эта мышечная ткань обладает особыми свойствами: она медленно сокращается и расслабляется, обладает автоматией, является непроизвольной (то есть её деятельность не управляется по воле человека). Входит в состав стенок внутренних органов: кровеносных и лимфатических сосудов, мочевыводящих путей, пищеварительного тракта (сокращение стенок желудка и кишечника).

Что надо знать о силе

Сила - векторная величина. Необходимо знать точку приложения и направление каждой силы. Важно уметь определить какие именно силы действуют на тело и в каком направлении. Сила обозначается как , измеряется в Ньютонах. Для того, чтобы различать силы, их обозначают следующим образом

Ниже представлены основные силы, действующие в природе. Придумывать не существующие силы при решении задач нельзя!

Сил в природе много. Здесь рассмотрены силы, которые рассматриваются в школьном курсе физики при изучении динамики. А также упомянуты другие силы, которые будут рассмотрены в других разделах.

Сила тяжести

На каждое тело, находящееся на планете, действует гравитация Земли. Сила, с которой Земля притягивает каждое тело, определяется по формуле

Точка приложения находится в центре тяжести тела. Сила тяжести всегда направлена вертикально вниз.

Сила трения

Познакомимся с силой трения. Эта сила возникает при движении тел и соприкосновении двух поверхностей. Возникает сила в результате того, что поверхности, если рассмотреть под микроскопом, не являются гладкими, как кажутся. Определяется сила трения по формуле:

Сила приложена в точке соприкосновения двух поверхностей. Направлена в сторону противоположную движению.

Так как тело представляем в виде материальной точки, силу можно изображать с центра

Сила реакции опоры

Представим очень тяжелый предмет, лежащий на столе. Стол прогибается под тяжестью предмета. Но согласно третьему закону Ньютона стол воздействует на предмет с точно такой же силой, что и предмет на стол. Сила направлена противоположно силе, с которой предмет давит на стол. То есть вверх. Эта сила называется реакцией опоры. Название силы "говорит" реагирует опора. Эта сила возникает всегда, когда есть воздействие на опору. Природа ее возникновения на молекулярном уровне. Предмет как бы деформировал привычное положение и связи молекул (внутри стола), они, в свою очередь, стремятся вернуться в свое первоначальное состояние, "сопротивляются".

Абсолютно любое тело, даже очень легкое (например,карандаш, лежащий на столе), на микроуровне деформирует опору. Поэтому возникает реакция опоры.

Специальной формулы для нахождения этой силы нет. Обозначают ее буквой , но эта сила просто отдельный вид силы упругости, поэтому она может быть обозначена и как

Сила приложена в точке соприкосновения предмета с опорой. Направлена перпендикулярно опоре.

Так как тело представляем в виде материальной точки, силу можно изображать с центра

Сила упругости

Это сила возникает в результате деформации (изменения первоначального состояния вещества). Например, когда растягиваем пружину, мы увеличиваем расстояние между молекулами материала пружины. Когда сжимаем пружину - уменьшаем. Когда перекручиваем или сдвигаем. Во всех этих примерах возникает сила, которая препятствует деформации - сила упругости.

Закон Гука

Сила упругости направлена противоположно деформации.

Так как тело представляем в виде материальной точки, силу можно изображать с центра

При последовательном соединении, например, пружин жесткость рассчитывается по формуле

При параллельном соединении жесткость

Вес тела

Вес тела - это сила, с которой предмет воздействует на опору. Вы скажете, так это же сила тяжести! Путаница происходит в следующем: действительно часто вес тела равен силе тяжести, но это силы совершенно разные. Сила тяжести - сила, которая возникает в результате взаимодействия с Землей. Вес - результат взаимодействия с опорой. Сила тяжести приложена в центре тяжести предмета, вес же - сила, которая приложена на опору (не на предмет)!

Формулы определения веса нет. Обозначается эта силы буквой .

Сила реакции опоры или сила упругости возникает в ответ на воздействие предмета на подвес или опору, поэтому вес тела всегда численно одинаков силе упругости, но имеет противоположное направление.

Сила реакции опоры и вес - силы одной природы, согласно 3 закону Ньютона они равны и противоположно направлены. Вес - это сила, которая действует на опору, а не на тело. Сила тяжести действует на тело.

Вес тела может быть не равен силе тяжести. Может быть как больше, так и меньше, а может быть и такое, что вес равен нулю. Это состояние называется невесомостью. Невесомость - состояние, когда предмет не взаимодействует с опорой, например, состояние полета: сила тяжести есть, а вес равен нулю!

Определить направление ускорения возможно, если определить, куда направлена равнодействующая сила

Обратите внимание, вес - сила, измеряется в Ньютонах. Как верно ответить на вопрос: "Сколько ты весишь"? Мы отвечаем 50 кг, называя не вес, а свою массу! В этом примере, наш вес равен силе тяжести, то есть примерно 500Н!

Перегрузка - отношение веса к силе тяжести

Сила Архимеда

Сила возникает в результате взаимодействия тела с жидкость (газом), при его погружении в жидкость (или газ). Эта сила выталкивает тело из воды (газа). Поэтому направлена вертикально вверх (выталкивает). Определяется по формуле:

В воздухе силой Архимеда пренебрегаем.

Если сила Архимеда равна силе тяжести, тело плавает. Если сила Архимеда больше, то оно поднимается на поверхность жидкости, если меньше - тонет.

Электрические силы

Существуют силы электрического происхождения. Возникают при наличии электрического заряда. Эти силы, такие как сила Кулона, сила Ампера, сила Лоренца, подробно рассмотрены в разделе Электричество.

 

ЗАКОН ПОСТОЯНСТВА СОСТАВА

Согласно закону постоянства состава, всякое чистое вещество имеет постоянный состав независимо от способа его получения. Так, оксид кальция можно получить следующими способами: Независимо от того, каким способом получено вещество СаО, оно имеет постоянный состав: один атом кальция и один атом кислорода образуют молекулу оксида кальция СаО. Определяем молярную массу СаО: Определяем массовую долю Са по формуле: Вывод: В химически чистом оксиде массовая доля кальция всегда составляет 71,4% и кислорода 28,6%. Задача: Одинаковое ли число молекул: · а) в 1 г азота и 1 г оксида углерода (IV); · б) в 1 л азота и 1 л оксида углерода (IV); · в) в 1 моль азота и 1 моль оксида углерода (IV)? Во всех трех случаях условия нормальные. Решение: а) Пользуясь формулой = m/М, где — число молей, га - масса (в г), М - молярная масса (в г/моль), находим число молей, соответствующее 1 г N2 и 1 г С02: Отсюда следует, что 1 г N2 и 1 г СО2 содержат различное количество вещества, то есть различное число молекул.

Соединительная ткань

Соединительные ткани — это комплекс мезенхимных производных, состоящий из клеточных дифферонов и большого количества межклеточного вещества (волокнистых структур и аморфного вещества), участвующих в поддержании гомеостаза внутренней среды и отличающихся от других тканей меньшей потребностью в аэробных окислительных процессах.

Соединительная ткань составляет более 50 % массы тела человека. Она участвует в формировании стромы органов, прослоек между другими тканями, дермы кожи, скелета.

В понятие соединительные ткани (ткани внутренней среды, опорно-трофические ткани) объединяются неодинаковые по морфологии и выполняемым функциям ткани, но обладающие некоторыми общими свойствами и развивающиеся из единого источника - мезенхимы.

Структурно-функциональные особенности соединительных тканей:

• внутреннее расположение в организме;
• преобладание межклеточного вещества над клетками;
• многообразие клеточных форм;
• общий источник происхождения - мезенхима.

Функции соединительных тканей:

1. механическая;
2. опорная и формообразующая;
3. защитная (механическая, неспецифическая и специфическая иммунологическая);
4. репаративная (пластическая).
5. трофическая (метаболическая);
6. морфогенетическая (структурообразовательная).

 

БИЛЕТ 6

Гидростатическое давление

В покоящейся жидкости всегда присутствует сила давления, которая называется гидростатическим давлением. Жидкость оказывает силовое воздействие на дно и стенки сосуда. Частицы жидкости, расположенные в верхних слоях водоема, испытывают меньшие силы сжатия, чем частицы жидкости, находящиеся у дна.

Рассмотрим резервуар с плоскими вертикальными стенками, наполненный жидкостью (рис.2.1, а). На дно резервуара действует сила P равная весу налитой жидкости G = γ V, т.е. P = G.

Если эту силу P разделить на площадь дна S_abcd, то мы получим среднее гидростатическое давление, действующее на дно резервуара.

Гидростатическое давление обладает свойствами.

Свойство 1. В любой точке жидкости гидростатическое давление перпендикулярно площадке касательной к выделенному объему и действует внутрь рассматриваемого объема жидкости.

Для доказательства этого утверждения вернемся к рис.2.1, а. Выделим на боковой стенке резервуара площадку S_бок (заштриховано). Гидростатическое давление действует на эту площадку в виде распределенной силы, которую можно заменить одной равнодействующей, которую обозначим P. Предположим, что равнодействующая гидростатического давления P, действующая на эту площадку, приложена в точке А и направлена к ней под углом φ (на рис. 2.1 обозначена штриховым отрезком со стрелкой). Тогда сила реакции стенки R на жидкость будет иметь ту же самую величину, но противоположное направление (сплошной отрезок со стрелкой). Указанный вектор R можно разложить на два составляющих вектора: нормальный R_n (перпендикулярный к заштрихованной площадке) и касательный R_τ к стенке.

Рис. 2.1. Схема, иллюстрирующая свойства гидростатического давления а - первое свойство; б - второе свойство

Сила нормального давления R_n вызывает в жидкости напряжения сжатия. Этим напряжениям жидкость легко противостоит. Сила R _τдействующая на жидкость вдоль стенки, должна была бы вызвать в жидкости касательные напряжения вдоль стенки и частицы должны были бы перемещаться вниз. Но так как жидкость в резервуаре находится в состоянии покоя, то составляющая R_τ отсутствует. Отсюда можно сделать вывод первого свойства гидростатического давления.

Свойство 2. Гидростатическое давление неизменно во всех направлениях.

В жидкости, заполняющей какой-то резервуар, выделим элементарный кубик с очень малыми сторонами Δ x, Δ y, Δ z (рис.2.1, б). На каждую из боковых поверхностей будет давить сила гидростатического давления, равная произведению соответствующего давления P_x, P_y, P_z на элементарные площади. Обозначим вектора давлений, действующие в положительном направлении (согласно указанным координатам) как P'_x, P'_y, P'_z, а вектора давлений, действующие в обратном направлении соответственно P''_x, P''_y, P''_z. Поскольку кубик находится в равновесии, то можно записать равенства

P' _xΔ y Δ z = P'' _xΔ y Δ zP' _yΔ x Δ z = P'' _yΔ x Δ zP' _zΔ x Δ y + γ Δ x, Δ y, Δ z = P'' _zΔ x Δ y

где γ - удельный вес жидкости; Δ x, Δ y, Δ z - объем кубика.

Сократив полученные равенства, найдем, что

P'_x = P''_x; P'_y = P''_y; P'_z + γΔ z = P''_z

Членом третьего уравнения γΔ z, как бесконечно малым по сравнению с P'_z и P''_z, можно пренебречь и тогда окончательно

P'_x = P''_x; P'_y = P''_y; P'_z=P''_z

Вследствие того, что кубик не деформируется (не вытягивается вдоль одной из осей), надо полагать, что давления по различным осям одинаковы, т.е.

P'_x = P''_x = P'_y = P''_y = P'_z=P''_z

Это доказывает второй свойство гидростатического давления.

Свойство 3. Гидростатическое давление в точке зависит от ее координат в пространстве.

Это положение не требует специального доказательства, так как ясно, что по мере увеличения погружения точки давление в ней будет возрастать, а по мере уменьшения погружения уменьшаться. Третье свойство гидростатического давления может быть записано в виде

P=f(x, y, z)

 

Закон Паскаля

Химические формулы.

Химическая формула отражает состав вещества. Например, Н₂О - два атома водорода соединены с атомом кислорода. Химические формулы содержат также некоторые сведения о структуре вещества: например, Fe(OH)₃, Al₂(SO₄)₃ - в этих формулах указаны некоторые устойчивые группировки (ОН, SO₄), которые входят в состав вещества - его молекулы или формульной единицы.

Молекулярная формула указывает число атомов каждого элемента в молекуле. Молекулярная формула описывает вещества с молекулярным строением (газы, жидкости и некоторые твердые вещества). Состав вещества с атомной или ионной структурой можно описать только формульной единицамей.

Формульная единица указывает простейшее соотношение между числом атомов разных элементов в веществе. Например, формульная единица бензола - СН, молекулярная формула - С₆Н₆.

Структурная (графическая) формула указывает порядок соединения атомов в молекуле и в формульной единице и число связей между атомами.

 

Валентность

 

Правильное написание таких формул основано на представлении о валентности (valentia - сила) как о способности атома данного элемента присоединять к себе определенное число других атомов. В современной химии рассматривается три вида валентности: стехиометрическая, электронная и структурная.

Стехиометрическая валентность химического эл