Учебно-методический комплекс дисциплины физика (ЕН. Ф.03) (стр. 4 )

Тепловая машина состоит из нагревателя, рабочего тела и охладителя рабочего тела. Охладителем, в конечном счете, служит окружающая среда. Тепловая машина работает по принципу замкнутого цикла, совершая круговой процесс. В ходе прямого цикла рабочее тело, например, пар, получив от нагревателя количество тепла Q1, расширяется от объема V1 до объема V3. Согласно первому закону термодинамики, это тепло расходуется на нагревание рабочего тела и на совершение механической работы

Q1 = E2 ‑ E1 + A13, (2.52)

где E2 ‑ E1 — изменение внутренней энергии рабочего тела при переходе из состояния 1 в состояние 3. При обратном цикле над газом производится работа: газ сжимается и передает охладителю количество тепла

‑ Q2 = E1 ‑ E2 + A31. (2.53)

Складывая оба уравнения, получим Q1 ‑ Q2 = A13 + A31 =A, где А — полная работа, совершенная машиной за один цикл.

Отношение полезной работы, совершенной машиной, к количеству полученного тепла составляет КПД тепловой машины

. (2.54)

Понятно, что КПД машины всегда меньше единицы, поскольку не все количество полученного тепла переходит в полезную работу.

В реальных тепловых машинах КПД, очевидно, еще меньше, так как часть тепла теряется безвозвратно в процессе работы машины. Для получения максимального КПД следует рассмотреть рабочий цикл, образованный обратимыми процессами. Этому требованию отвечает цикл (см. рис.), впервые рассмотренный французским ученым Карно. В качестве рабочего тела в цикле Карно рассматривается идеальный газ. Цикл Карно состоит из последовательных расширения и сжатия газа, причем каждый из процессов совершается сначала изотермически, а затем адиабатически. При прямом цикле тело по-прежнему сначала получает тепло, а затем отдает его. Достоинство цикла Карно состоит в том, что все процессы обратимы, и, следовательно, КПД такой машины будет максимальным.

Пусть газ расширяется изотермически, переходя из состояния 1 в состояние 2. При изотермическом процессе внутренняя энергия газа не изменяется, и количество полученного тепла Q1 равно работе А12. По формуле (2.38):

. (2.55)

На участке 2-3 газ расширяется адиабатически. На участке 3‑4 он сжимается опять изотермически, для чего охладителю должно быть отдано тепло Q2. Работа на участке 3‑4 равна ‑ Q2, причем

. (2.56)

Наконец, на участке 4‑1 газ адиабатически сжимается, возвращаясь к исходному состоянию. Воспользуемся уравнением адиабаты (2.42), заменив в нем, согласно уравнению состояния PV , на ν·RT. Уравнение адиабаты принимает вид:

TV γ‑1 = const. (2.57)

Для процессов 2‑3 и 4‑1 цикла Карно отсюда следует:

.

Разделив первое уравнение на второе, получим V2/V1 = V3/V4. После подстановки этого выражения в (2.56) найдем:

. (2.58)

Подставляя (2.58) в формулу (2.54), получим выражение для КПД цикла Карно:

. (2.59)

Из формулы (2.59) следует, что КПД тепловой машины определяется только разностью температур нагревателя и холодильника. КПД не зависит ни от свойств рабочего тела, используемого в машине, ни от свойств самой машины. Полученный результат показывает, что при T1 = T2 КПД машины равен нулю, т. е. машина не совершает работы. Работа максимальна (η = 1) при T2 = 0. Таким образом, машина тем выгоднее, чем ниже температура охладителя.

РАЗДЕЛ 4. Словарь терминов (глоссарий)

Глоссарий физических терминов

АБЕРРАЦИЯ

АБЕРРАЦИЯ оптической системы. 2. АБЕРРАЦИЯ света.

А. оптической системы. Искажение изображения, создаваемого оптической системой.

А. света. Регистрируемое наблюдателем изменение направления светового луча, вызванное движением наблюдателя относительно источника света.

сферическая А. Аберрация оптической системы, вызванная использованием широких световых пучков.

хроматическая А. Аберрация оптической системы, вызванная применением немонохроматического света.

АБЛЯЦИЯ. Унос вещества с поверхности твердого тела потоком горячих газов, обтекающих эту поверхность.

АБСОРБЦИЯ Объёмное поглощение вещества из раствора или газовой смеси твёрдым телом или жидкостью.

АВТОВОЛНЫ. Автоколебательные процессы в средах с распределёнными параметрами, возникающие в результате потери устойчивости однородного состояния сред.

АВТОГЕНЕРАТОР Генератор колебаний с самовозбуждением.

АВТОИОНИЗАЦИЯ Процесс ионизации атомов в сильных электрических полях.

АВТОКОЛЕБАНИЯ В нелинейной диссипативной системе - незатухающие колебания, поддерживаемые внешним источником энергии, вид и свойства которых определяются самой системой.

АВТОКОЛЛИМАЦИЯ Ход световых лучей, при котором они, выйдя из некоторой части оптической системы параллельным пучком, отражаются от плоского зеркала и проходят систему в обратном направлении.

АВТОМОДУЛЯЦИЯ Пассивное управление добротностью оптического резонатора путём введения в него элементов, прозрачность которых меняется под действием светового излучения.

АВТОРАДИОГРАФИЯ Метод изучения распределения радиоактивных компонентов в исследуемом объекте наложением на него чувствительной к радиоактивным излучениям фотоэмульсии.

АВТОФАЗИРОВКА Автоматическое поддержание синхронности между движением пучка заряженных частиц и изменением ускоряющего их поля, обеспечивающее устойчивость пучка на орбите при ускорении частиц до высоких энергий в циклических ускорителях заряженных частиц.

АДАПТАЦИЯ глаза. Приспособление чувствительности глаза к изменяющимся условиям освещения.

АДГЕЗИЯ. Слипание разнородных твердых и жидких тел, соприкасающихся своими поверхностями, обусловленное межмолекулярным взаимодействием.

АДИАБАТА Линия, изображающая на термодинамической диаграмме равновесный адиабатический процесс. Ударная А. Зависимость давления от объёма газа в ударной волне.

АДРОНЫ. Общее наименование элементарных частиц, участвующих в сильных взаимодействиях.

АДСОРБЦИЯ. Поглощение вещества из газообразной среды или раствора поверхностным слоем жидкости или твёрдого тела.

АККОМОДАЦИЯ, зрительная. Приспособление глаза к ясному видению предметов, находящихся на разных расстояниях.

АККУМУЛЯТОР Устройство для накопления энергии с целью её дальнейшего использования.

электрический А. Аккумулятор, накапливающий под действием электрического тока химическую энергию и отдающий её по мере надобности в виде электрической энергии во внешнюю электрическую цепь.

АКСЕЛЕРОМЕТР Прибор для измерения ускорения.

АКСОИД Поверхность, описываемая в пространстве мгновенной осью вращения тела, вращающегося вокруг неподвижной точки.

АКТ распада. Радиоактивный распад одного атомного ядра.

АКТИВНОСТЬ

А. источника радиоактивного излучения. Отношение полного числа распадов радиоактивных атомных ядер источника к промежутку времени, в течение которого происходит это число распадов.

оптическая А. Способность среды вызывать вращение плоскости поляризации проходящего через неё оптического излучения.

поверхностная А. Способность адсорбируемого вещества сильно снижать поверхностное натяжение адсорбирующего вещества.

термодинамическая А. Физическая величина, играющая роль эффективной концентрации и позволяющая описывать реальные системы с помощью уравнений для идеальных систем.

удельная А. Отношение активности источника радиоактивного излучения к массе вещества, содержащегося в источнике.

АКУСТИКА Область физики, исследующая генерацию, распространение и взаимодействие с веществом звуковых волн.

архитектурная А. Раздел акустики, изучающий распространение звуковых волн в помещениях, отражение и поглощение их поверхностями,

влияние отражённых волн на слышимость речи и музыки.

молекулярная А. Раздел акустики, изучающий молекулярные процессы акустическими методами.

АКУСТООПТИКА. Раз дел физики, изучающий взаимодействие электромагнитных волн со звуковыми вол нами в твёрдых телах и жидкостях.

АКУСТОЭЛЕКТРОНИКА. Область физики и техники, связанная с разработкой ультразвуковых устройств для преобразования и обработки радиосигналов.

АКЦЕПТОР. Дефект кристаллической решётки полупроводника, захватывающий электроны, обусловленный примесью или дислокацией.

АЛЛОТРОПИЯ. Существование химического элемента в виде двух или нескольких простых веществ, раз личных по своему строению и свойствам.

АЛЬБЕДО. Величина, характеризующая отражательную или рассеивающую способность поверхности тела по отношению к падающим на неё излучению или частицам.

АЛЬФА-ЛУЧИ. Вид излучения радиоактивных ядер, представляющий собой поток альфа - частиц.

АЛЬФА-РАСПАД. Само произвольное испускание аль фа - частиц радиоактивными ядрами.

АЛЬФА-СПЕКТРОМЕТР. Прибор для измерения энергии альфа - частиц, испускаемых радиоактивными ядра ми.

АЛЬФА-ЧАСТИЦА Ядро атома гелия, испускаемое некоторыми радиоактивными веществами.

АМПЕР Единица силы электрического тока в СИ.

АМПЕР-ВЕСЫ. Прибор для воспроизведения ампера.

АМПЕР-ВИТОК. Единица магнитодвижущей силы, определяемая произведением числа витков обмотки, по которой протекает электрический ток, на значение силы тока в амперах.

АМПЕРМЕТР м. Прибор для измерения силы электрического тока.

АМПЛИТУДА ж.

А. вероятности. см. волновая ФУНКЦИЯ.

А. колебаний. Наибольшее отклонение от среднего значения величины, совершающей гармонические колебания.

А. рассеяния. В квантовой теории - величина, количественно описывающая столкновения микрочастиц.

АНАЛИЗАТОР м.

амплитудный А. импульсов. Устройство для нахождения распределений амплитуд электрических импульсов от детекторов частиц.

магнитный А. Устройство для определения импульсов заряженных элементарных частиц по искривлению их траекторий, вызванному действием на частицы магнитного поля с известной магнитной индукцией.

оптический А. Прибор для анализа характера поляризации света.

А. спектра. Прибор для определения зависимости амплитуды от частоты в спектре колебаний какой-либо физической величины.

АНАСТИГМАТ м. Объектив, практически свободный от всех аберраций оптических систем.

АНГАРМОНИЗМ м. Отличие колебаний от гармонических колебаний, вызванное нелинейностью колебательной системы.

АНГСТРЕМ м. Внесистемная единица длины, употребляемая в атомной физике, равная 10-10м.

АНЕМОМЕТР м. Прибор для измерения скорости газовых потоков.

АНИЗОМЕТР м, магнитный. Прибор для определения магнитной анизотропии.

АНИЗОТРОПИЯ ж. Зависимость физических свойств тела или поля от направления.

Неодинаковость магнитных свойств тела в разных направлениях.

оптическая А. Различие оптических свойств среды в зависимости от направления распространения света в ней и его поляризации.

упругая А. Зависимость упругих свойств вещества от направления, в котором происходит деформация.

АННИГИЛЯЦИЯ ЧАСТИЦ - процесс взаимодействия элементарной частицы с античастицей, в результате которою они превращаются и кванты поля, соответствующего виду взаимодействия этих частиц. Например, при аннигиляции электрона и позитрона возникают фотоны, т. е. кванты электромагнитного поля.

АНОД м. 1. Положительный полюс источника электрического тока. 2. Электрод прибора, соединяемый с положительным полюсом источника электрического тока. 3. Положительный полюс электролитической ванны. 4. Положительный электрод электрической дуги.

АНОМАЛИЯ ж.

гравитационная А. Разность между значениями силы тяжести, полученными из наблюдений и вычисленными по формуле нормального её распределения.

магнитная А. Отклонение значений магнитного поля Земли, полученных из наблюдений, от вычисленных из его нормального распределения.

А. силы тяжести. см. гравитационная АНОМАЛИЯ.

АНСАМБЛЬ м, статистический. Совокупность одинаковых физических систем многих частиц, находящихся в одинаковых макроскопических состояниях, в то время как микросостояния могут быть различными.

АНТИВЕЩЕСТВО с. Материя, построенная из античастиц.

АНТИНЕЙТРИНО с. Ней тральная элементарная частица, являющаяся античастицей по отношению к нейтрино.

АНТИПОДЫ м мн, оптические. Оптически активные кристаллы, существующие в двух формах с равной по величине, но противоположной по знаку вращательной способностью в одних и тех же условиях.

АНТИСЕГНЕТОЭЛЕКТРИК м. Диэлектрический кристалл, который, не являясь сегнетоэлектриком, обладает фазовым переходом с заметной аномалией температурной зависимости диэлектрической проницаемости и гистерезисом в сильных электрических полях.

АНТИФЕРРОМАГНЕТИЗМ м. Магнетизм, при котором магнитные моменты атомов ли ионов в веществе анти параллельны, причём намагниченность в отсутствие магнитного поля равна нулю.

АНТИФЕРРОМАГНЕТИК м. Вещество, обнаруживающее антиферромагнетизм.

АНТИЧАСТИЦА ж. Элементарная частица, отличающаяся от соответствующей ей частицы знаком электрического заряда, магнитного момента или иной характеристики.

АПЕРТУРА ж. Диаметр отверстия, определяющего ширину светового пучка в оптической системе.

угловая А. Угол между крайними лучами конического светового пучка, входящего в оптическую систему.

АПОДИЗАЦИЯ ж. Искусственное перераспределение интенсивности в дифракционном изображении точечного источника света.

АПОСТИЛЬБ м. Внесистемная единица яркости.

АПОХРОМАТ м. Объектив, у которого после коррекции аберраций оптических систем остаточная хроматическая аберрация меньше, чем у ахромата.

АРЕОМЕТР м. Прибор для определения плотности жидкостей, действие которого основано на законе Архимеда.

АРОМАТ м. Характеристика типа кварка, включающая всю совокупность его квантовых чисел кроме цвета.

АССОЦИАЦИЯ ж молекул. Образование в растворах относительно неустойчивых групп молекул, в которых молекулы связаны ван-дер-ваальсовыми и другими сравнительно слабыми силами.

АСТЕРИЗМ м. Размытие рефлексов на Лауэграмме при деформации кристаллов.

АСТИГМАТИЗМ м. Аберрация оптической системы, при которой изображение точечного источника света представляет собой два взаимно перпендикулярных отрезка прямой линии, не лежащих в одной плоскости.

АТМОСФЕРА ж. 1. Газовая оболочка, окружающая Землю и некоторые другие планеты. 2. см. нормальная АТМОСФЕРА. 3. см. техническая АТМОСФЕРА.

нормальная А. Внесистемная единица давления, равная 101325 Па или 760 мм. рт. ст.

стандартная А. Международная условная атмосфера (1.), в которой распределение давления по высоте над поверхностью Земли рассчитано по барометрической формуле.

техническая А. Единица давления в системе единиц МКГСС.

физическая А. см. нормальная АТМОСФЕРА.

АТМОСФЕРИКИ м мн. Электрические импульсы, создаваемые радиоволнами, которые излучаются при разрядах молний.

АТОМ м. Наименьшая часть химического элемента, являющаяся носителем его свойств.

водородоподобный А. Атом, имеющий один электрон во внешней электронной оболочке (2.).

возбуждённый А. Состояние атома, в котором он имеет большую энергию, чем в основном состоянии.

А. отдачи. Атом, получивший при радиоактивном превращении его ядра кинетическую энергию, заметно превышающую энергию теплового движения частиц среды, в которой он находится.

АТОМИЗМ м. Учение о дискретном строении материи.

АТОМНАЯ БОМБА — бомба с ядерным зарядом, обладающая большой разрушительной силой. Ее действие основано на цепной ядерной реакции.

АТОМНАЯ ЕДИНИЦА МАССЫ (а. е.м.) — единица массы для выражения масс элементарных частиц, атомов и молекул. Одна а. е.м. равна 1/12 массы нуклида углерода 12 С, что соответствует 1,кг.

АТОМНАЯ МАССА — масса атома, выраженная к атомных единицах массы (а. е.м.).

АТОМНОЕ ЯДРО — положительно заряженная центральная часть атома, в которой сосредоточена почти вся его масса. Состоит из протонов и нейтронов.

АТОМНЫЙ НОМЕР — порядковый номер элемента в Периодической системе Менделеева. Равен числу протонов в ядре. Определяет химические и большинство физических свойств атома.

АТОМНЫЙ РЕАКТОР -- см. ядерный реактор.

АТОМОХОД - корабль, имеющий в качестве основного источника энергии ядерную силовую установку. Обладает практически неограниченной дальностью плавания.

АХРОМАТ м. Объектив, у которого хроматическая аберрация полностью уст ранена для двух длин волн света, а для остальных значительно уменьшена.

АЭРОДИНАМИКА ж. Раз дел аэромеханики, изучающий законы движения газообразной среды и её взаимодействия с движущимися в ней твёрдыми телами.

АЭРОЗОЛЬ м. Дисперсная система, состоящая из мелких частиц, взвешенных в воздухе или в другом газе.

АЭРОМЕХАНИКА ж. Раз дел механики, изучающий равновесие и движение газообразных сред, и механическое воздействие этих сред на находящиеся в них твердые тела.

АЭРОСТАТИКА ж. Раз дел аэромеханики, изучающий условия равновесия газов и действия неподвижных газов на покоящиеся в них твёрдые тела.

АЭС (атомная электростанция) — электростанция, в которой ядерная энергия преобразуется в электрическую. В России 9 действующих АЭС (Белоярская, Билибинская, Балаковская, Калининская, Кольская, Курская, Ленинградская, Нововоронежская и Смоленская), доля которых в выработке всей электроэнергии в стране составляет 11%.

БЕККЕРЕЛЬ (Бк) — единица активности радионуклида в СИ. 1 Бк равен активности такого вещества, в котором за, 1 с происходит один акт распада. 1 Бк - 1 расп/с = 2,7Ки.

БЕЛЛА - индикатор внешнего гамма-излучения. Предназначен для оценки населением радиационной обстановки в бытовых условиях.

БЕТТА - излучение — электронное (позитронное) ионизирующее излучение с непрерывным энергетическим спектром, испускаемое при ядерных превращениях.

БЕТА-ЧАСТИЦА — электрон или позитрон, испускаемые ядрами при бета-распаде.

БИОЛОГИЧЕСКИЙ ЭКВИВАЛЕНТ РЕНТГЕНА (бэр) — внесистемная единица эквивалентной дозы, равная одной сотой зиверта: 1 бэр = 1 рад/К = 0.01 Гр/К

ВНЕШНЕЕ ОБЛУЧЕНИЕ — облучение тела от находящегося вне его границ источника ионизирующего излучения.

ВНУТРЕННЕЕ ОБЛУЧЕНИЕ — облучение при поступлении радионуклидов в организм с вдыхаемым воздухом, пищей или чрез поврежденную кожу.

ВОДОРОДНАЯ БОМБА — бомба с ядерным зарядом, действие которого основано на использовании энергии, выделяющейся при термоядерных реакциях.

ВОЗБУЖДЕННЫЙ АТОМ — состояние атома, в котором он имеет большую энергию, чем в основном состоянии.

ВОЗДЕЙСТВИЕ РАДИАЦИИ НА ЧЕЛОВЕКА — действие излучения, которое сопровождается поглощением энергии и возникновением возбуждения и ионизации атомом облучаемых тканей живого организма. Различные виды излучения обладают разными количествами энергии и разной проникающей способностью, поэтому они оказывают неодинаковое воздействие на ткани живого организма, состоящие в основном из легких элементов (Н, С, N, О).

ВОЗДЕЙСТВИЕ АЛЬФА-ИЗЛУЧЕНИЯ НА ЧЕЛОВЕКА - альфа-излучение имеет малую длину пробега, поэтому альфа-частицы не могут проникнуть сквозь наружный слой кожи. Опасность представляют частицы, которые с пищей или воздухом попадают внутрь организма.

ВОЗДЕЙСТВИЕ БЕТА-ИЗЛУЧЕНИЯ НА ЧЕЛОВЕКА - бета-излучение обладает большой проникающей способностью, поэтому оно может проникать в ткани живого организма на несколько сантиметров.

ВОЗДЕЙСТВИЕ ГАММА-ИЗЛУЧЕНИЯ НА ЧЕЛОВЕКА - под действием этого излучения, имеющего очень большую проникающую способность, происходит облучение практически всего тела.

ВСЕМИРНОЕ ВРЕМЯ — среднее солнечное время начального меридиана, за который условно принимается меридиан обсерватории в Гринвиче (Великобритания) — гринвичский меридиан.

ВТОРАЯ КОСМИЧЕСКАЯ СКОРОСТЬ — минимальная скорость v2, необходимая для того, чтобы космический летательный аппарат вышел из сферы гравитационного действия Земли и стал искусственным спутником Солнца. У поверхности Земли v2 = 11,186 км/с. Ср. Первая космическая скорость, Третья космическая скорость.

ВТОРОЙ ЗАКОН ТЕРМОДИНАМИКИ — один из основных законов термодинамики, согласно которому невозможно создать вечный двигатель второго рода. Имеет несколько эквивалентных формулировок, напр.: 1) невозможен процесс, единственным результатом которого является совершение работы, эквивалентной количеству теплоты, полученной от нагревателя; 2) невозможен процесс, единственным результатом которого является передача энергии в форме теплоты от менее нагретого тела к более нагретому. В. з. т. выражает стремление системы, состоящей из большого числа хаотически движущихся частиц, к самопроизвольному переходу из состояний менее вероятных в состояния более вероятные. В системах, состоящих из небольшого числа частиц, происходят флуктуации — отклонения от В. з. т. См. также Первый закон термодинамики.

ВЫНУЖДЕННОЕ ИЗЛУЧЕНИЕ, индуцированное излучение — испускание электромагнитных волн частицами вещества (атомами, молекулами и др.), находящимися в возбуждённом, т. е. неравновесном состоянии под действием внешнего вынуждающего излучения. В. и. когерентно с вынуждающим излучением и при определённых условиях может привести к усилению и генерации электромагнитных волн.

ВЫНУЖДЕННЫЕ КОЛЕБАНИЯ — колебания, возникающие в какой-либо системе под влиянием переменного внешнего воздействия. Характер их определяется как свойствами внешнего воздействия, так и свойствами самой системы. Если частота внешнего воздействия приближается к частоте собственных колебаний системы, то амплитуда В. к. резко возрастает — наступает резонанс. Ср. Собственные колебания.

ВЫСОТА — одна из координат небесного светила в системе горизонтальных координат; обозначается h, измеряется дугой круга высоты между горизонтом и светилом (от 0° до + 90° к зениту и от 0° до — 90° к надиру).

ВЫСОТА ЗВУКА — качество (характеристика) звука, определяемое человеком по восприятию (субъективно) и связанное с частотой звука. С ростом частоты В. з. увеличивается.

ВЫЧИСЛИТЕЛЬНАЯ ТЕХНИКА — совокупность специальных средств (вычислительных машин, устройств и приборов), используемых для механизации и автоматизации процессов вычислений и обработки информации.

ВЯЗКОСТЬ, внутреннее трение — свойство жидкостей и газов оказывать сопротивление перемещению одной их части относительно другой.

ГАДОЛИНИЙ (Gd) — химический элемент, атомный номер 64, атомная масса 157,25; относится к семейству лантаноидов. Серебристо-белый металл, плотность 7890 кг/м3, tпл = 1312°С. Используется в ядерной технике как поглотитель тепловых нейтронов. Назван в честь фин. химика Ю. Гадолина (1760—1852).

ГАЗ — одно из агрегатных состояний веществ, в котором его частицы слабо связаны между собой силами молекулярного притяжения и движутся хаотически, заполняя весь возможный объём. При малых плотностях реальный Г. практически можно считать идеальным газом. При описании состояния реального газа учитывают собственный объём его молекул и влияние сил межмолекулярного взаимодействия. Ср. Жидкость, Твёрдое тело.

ГАЗОВАЯ ПОСТОЯННАЯ, универсальная газовая постоянная, молярная газовая постоянная (R) — одна из основных физических постоянных, входящая в уравнение состояния идеального газа (Клапейрона—Менделеева уравнение) и численно равная работе расширения одного моля идеального газа в изобарическом процессе при увеличении температуры на 1 К. R= (8,31441 ± 0,00026) Дж/(моль К).

ГАЗОВЫЙ ТЕРМОМЕТР — прибор для измерения температуры, действие которого основано на зависимости давления или объема газа от температуры.

ГАЛАКТИКА, система Млечного Пути — сложная звёздная система, к которой принадлежит Солнце. Содержит не менее 100 млрд. звёзд (общей массой ~ 1011 масс Солнца), межзвёздное вещество (газ, пыль, масса которых ~ 0,05 массы всех звёзд), космические лучи, магнитные поля, излучение (фотоны), нейтрино. Большинство звёзд занимают линзообразный объём диаметром 30 кпк и концентрируются к плоскости симметрии этого объёма. Центр (ядро) Г. находится в направлении созвездия Стрельца. Для земного наблюдателя большинство звёзд Г. сливается в видимую картину Млечного Пути.

ГАЛАКТИКИ — гигантские звёздные системы, содержащие до сотен миллиардов звёзд; к ним относится и наша Галактика. Ближайшие к нам Г.— Магеллановы облака и Андромеды туманность. Г. подразделяются на эллиптические, спиральные и неправильные.

ГАЛАКТИЧЕСКАЯ ПЛОСКОСТЬ — плоскость, проходящая через центр Галактики и совпадающая с плоскостью Млечного Пути, эта плоскость пересекает небесную сферу по галактическому экватору. п. пространственная концентрация звёзд максимальна. Солнце практически расположено в галактической плоскости.

ГАЛАКТИЧЕСКИЕ КООРДИНАТЫ — галактическая долгота l — дуга галактического экватора от направления на центр Галактики против часовой стрелки, если смотреть с севера, до светила (отсчитывается от 0° до 360°); галактическая широта b — дуга круга галактической широты от галактического экватора до светила (отсчитывается от 0° до ± 90°).

ГАЛИЛЕЯ ПРЕОБРАЗОВАНИЯ — соотношения между координатами и временем какого-либо события, рассматриваемого в двух различных инерциальных системах отсчета, движущихся одна относительно другой со скоростями значительно меньшими скорости света. В этом случае время во всех инерциальных системах отсчёта считается постоянным. Справедливы в классической механике. Названы в честь итальянского учёного Г. Галилея (1564—1642). Ср. Лоренца преобразования.

ГАЛИЛЕЯ ПРИНЦИП ОТНОСИТЕЛЬНОСТИ, механический принцип относительности — принцип классической механики: в любых инерциальных системах отсчёта все механические явления протекают одинаково при одних и тех же условиях. Назван в честь итальянского учёного Г. Галилея. Ср. Относительности принцип.

ГАЛЛЕЯ КОМЕТА — одна из комет Солнечной системы, период обращения около 76 лет. С 446 г. до н. э. и до 1909 г. наблюдалась на небе 29 раз. Очередное появление ожидается в начале 1986 г. Названа в честь англ. астронома Э. Галлея (1656—1742), предсказавшего её появление в 1758 г. после наблюдения в 1682 г.

ГАЛЛИЙ (Ga) — химический элемент, атомный номер, 31, атомная масса 69,72. Серебристо-белый металл, плотность 5904 кг/м3, ПЛ<29,8°С, tки<2230°С. Применяется вместо ртути при изготовлении манометров и высокотемпературных термометров. Некоторые соединения Г. используются в производстве полупроводниковых приборов.

ГАЛО — светлые круги, дуги, столбы, пятна, наблюдаемые вокруг или вблизи дисков Солнца и Луны. обусловлено преломлением и отражением света ледяными кристаллами, взвешенными в воздухе.

ГАЛЬВАНИЧЕСКИЙ ЭЛЕМЕНТ — источник электрического тока, в котором вследствие электрохимической реакции выделяется электрическая энергия.

ГАММА-АСТРОНОМИЯ — направление внеатмосферной астрономии, изучающее космические тела по их гамма-излучению.

ГАММА-ИЗЛУЧЕНИЕ — коротковолновое электромагнитное излучение с длиной волны менее 0,1 нм, возникающее при распаде радиоактивных ядер и элементарных частиц, взаимодействии быстрых заряженных частиц с веществом, а также при аннигиляции электронно-позитронных пар.

ГЕНЕТИЧЕСКОЕ ПОСЛЕДСТВИЕ ОБЛУЧЕНИЯ — вызванные облучением генных и лучевых повреждений в организме, которые могут привести к изменениям в организме его потомства.

ГЕОЦЕНТРИЧЕСКАЯ СИСТЕМА МИРА, Птолемеева система мира — совокупность представлений о центральном положении Земли во Вселенной. с. м. планеты, Солнце и другие небесные тела обращаются вокруг Земли по орбитам, представляющим сложное сочетание круговых орбит. Возникла в древнегреческой науке, получила завершение в трудах К. Птолемея (90—160) и просуществовала до позднего средневековья. На смену ей пришла гелиоцентрическая система мира.

ГЕРМАНИЙ (Ge) — химический элемент, атомный номер 32, атомная масса 72,59. Твёрдое вещество светло серого цвета, плотность 5327 кг/м3, tm= 937,5°С. Один из наиболее ценных полупроводников.

ГЕРМЕС — малая планета, диаметр около 1 км. Может сближаться с Землёй на расстояние до 580 тыс. км.

ГЕРЦ (Гц) — единица частоты в СИ. 1 Гц — частота, при которой за время 1 с происходит один цикл периодического процесса. Названа в честь нем. физика Генриха Герца (1857—1894).

ГЕРЦШПРУНГА - РЕССЕЛЛА ДИАГРАММА — диаграмма, выражающая связь между светимостью и температурой (спектральным классом) звезд. На этой диаграмме близкие по физическим свойствам звёзды занимают отдельные области: сверхгиганты, яркие гиганты, субгиганты, звёзды гл. последовательности, субкарлики, карлики и белые карлики.

ГИАДЫ — рассеянное звёздное скопление в созвездии Тельца.

ГИГА... (Г) — десятичная кратная приставка, означающая 109-кратное увеличение исходной единицы физической величины. Напр., 1 ГэВ (гигаэлектронвольт) = 109 эВ.

ГИГАНТЫ — звёзды больших размеров и высоких светимостей. могут достигать 1000 радиусов Солнца, а светимости превосходить в 1000 раз светимость Солнца. У некоторых Г. происходит интенсивное истечение вещества, что может привести к образованию планетарной туманности.

ГИГРОМЕТР — прибор для измерения влажности воздуха.

ГИДРОМЕХАНИКА - раздел механики, изучающий движение и равновесие жидкостей, а также взаимодействие между жидкостями и твёрдыми телами, полностью или частично погружёнными в жидкость.

ГИДРОСТАТИКА — раздел гидромеханики, изучающий условия и закономерности равновесия жидкостей под действием приложенных к ним сил, а также воздействия покоящихся жидкостей на погружённые в них тела и на стенки сосуда.

ГИПЕРЗВУК — упругие волны с частотой, превышающей 109 Гц. Верхний предел частоты Г. в кристаллах и жидкостях (1012 —1013 Гц), в газах (109 Гц) соответствует частотам, при которых длина волны Г. соизмерима с межмолекулярными расстояниями, а в газах — со средней длиной свободного пробега молекул. (Звук, Инфразвук, Ультразвук)

ГИПЕРОНЫ — нестабильные элементарные частицы с массами, промежуточными между массой нуклона и дейтрона. К ним относятся Λ0, Σ+, Σ0, Σ-, Ξ0, Ξ-, Ώ-. Г. и их античастицы. рождаются в реакциях сильного взаимодействия, а распадаются за счёт слабого взаимодействия, поэтому, как и К-мезоны, характеризуются странностью.

ГИРОСКОП — быстро вращающееся твёрдое тело, ось вращения которого может изменять своё направление в пространстве. обладают вращающиеся небесные тела, артиллерийские снаряды, роторы турбин, винты самолётов и т. п.

ГИСТЕРЕЗИС — различная реакция физического тела на некоторые внешние воздействия в зависимости от того, подвергалось это тело ранее тем же воздействиям или подвергается им впервые. Обусловлен необратимыми изменениями, проявляющимися в различном течении прямых и обратных процессов.

ГЛАВНАЯ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТЬ ЗВЕЗД — совокупность звёзд, физически сходных с Солнцем и образующих на диаграмме спектр-светимость (см. Герцшпрунга - Ресселла диаграмма) единую последовательность, в которой светимости монотонно убывают с уменьшением температуры поверхности, массы и радиусы медленно уменьшаются, а средние плотности возрастают. Источник энергии звезд главной последовательности – термоядерные реакции водородного цикла.

ГРЭЙ (Гр) — единица поглощенной дозы ионизирующего излучении в СИ. равная одному джоулю на килограмм: 1 Гр - 1 Дж/кг = 100 рад.

ДЕЛЕНИЕ АТОМНОГО ЯДРА — процесс расщепления атомного ядра на несколько более легких ядер-осколков.

ДЕФОРМАЦИЯ – изменение формы или размеров тела (или части тела) под действием внешних сил при нагревании или охлаждении, изменении влажности и других воздействиях, вызывающих изменение относительного расположения частиц тела.

ДЕЦИ... (д) — десятичная дольная приставка, означающая 10-1 долю исходной единицы физической величины. Напр., 1 дм (дециметр) = 10-1 м.

ДЖОУЛЬ (Дж) — единица энергии, работы и количества теплоты в СИ. 1 Дж — механическая работа силы 1 Н при перемещении тела на расстоянии 1 м в направлении действия силы. Названа в честь англ. физика Дж. П. Джоуля (1819— 1889).

ДЖОУЛЯ-ЛЕНЦА ЗАКОН — закон, описывающий тепловое действие электрического тока. - Л. з. количество теплоты Q, выделяющейся в проводнике при прохождении по нему постоянного тока I, выражается формулой: Q = 12Rt, где R — сопротивление проводника, t — время прохождения тока. Установлен экспериментально в.1841 г. англ. физиком Дж. П. Джоулем и независимо от него в 1842 г. рус. физиком Э. X. Ленцем (1804—1865).

ДИАМАГНЕТИЗМ — возникновение в веществе (диамагнетике) намагниченности, направленной навстречу внешнему магнитному полю. Обусловлен индуцированием дополнительного магнитного момента в атомных электронных оболочках под действием внешнего поля и проявляется в том случае, когда атомы, молекулы или ионы не имеют результирующего собственного магнитного момента. Присущ всем веществам, но часто перекрывается более сильными эффектами (Парамагнетизм, Ферромагнетизм).

ДИАФРАГМА — устройство для ограничения или изменения светового пучка в оптической системе (напр., зрачок глаза, оправа линзы, Д. объектива фотоаппарата).

ДИЛАТОМЕТР — прибор для измерения теплового расширения тел, изменения их размеров под действием давления, электрического и магнитного полей и других факторов.