Tài liệu tóm tắt công thức Vật lí Lớp 12 - Năm học 2024-2025

Nội dung text: Tài liệu tóm tắt công thức Vật lí Lớp 12 - Năm học 2024-2025

1. VẬT LÝ 12 - NĂM HỌC 2024 - 2025 CƠNG THỨC VẬT LÝ 12 CHƯƠNG I. VẬT LÝ NHIỆT Rắn Lỏng khí: thu nhiệt lượng. Sự chuyển thể Khí Lỏng rắn: tỏa nhiệt lượng. Q là nhiệt lượng mà vật thu vào hoặc tỏa ra (J). m (kg) là khối lượng của vật. NHIỆT LƯỢNG cần cung cấp cho t = t2 – t1 là độ tăng nhiệt độ của vật m (kg) chất nĩng (0C) lênΔt độ. (t2 > t1) Q=mcΔt = mc(t t) 21 c: là nhiệt dung riêng của vật (J/kg.K). 0 ĐIỀU KIỆN tt là nhiệt độ của vật tỏa ra ( C). Q =Q 0 CÂN BẰNG t hu t ỏa tth là nhiệt độ của vật thu vào ( C). NHIỆT của các m1 c 1 tt – t cb = m 2 c 2 t cb – t th tcb là nhiệt độ vật khi cân bằng nhiệt vật (0C). A > 0: vật nhận cơng từ vật khác A <0: vật thực hiện cơng lên vật khác. Q > 0: vật nhận nhiệt lượng từ vật ĐỊNH LUẬT I khác. nhiệt động lực Q < 0: vật truyền nhiệt lượng cho vật học khác. ΔU > 0: Nội năng vật tăng. ΔU = A + Q ΔU <0: Nội năng vật giảm. Không chuyển thể: Q mc t; Q Q A 0 UQ thu tỏa Có chuyển thể: Q mc t; Q m  ; Q mL; Q Q thu tỏa A 0 U A Q;A Fscos;A W W;A mgh;AP t. đ2 đ2 Trang 1
2. VẬT LÝ 12 - NĂM HỌC 2024 - 2025 Q1 là nhiệt lượng tác nhân nhận được từ nguồn nĩng (J). Q2 là nhiệt lượng tác nhân truyền cho HIỆU SUẤT nguồn lạnh (J). động cơ nhiệt A là cơng cơ học do tác nhân thực hiện để đẩy pit-tơng và cơng do pit-tơng thực hiện để đưa tác nhân về trạng thái A QQ H 12 ban đầu (J). QQ11 HIỆU SUẤT động cơ nhiệt lí TT12 T1 là nhiệt độ của nguồn nĩng (K) tưởng Hmax T1 T2 là nhiệt độ của nguồn lạnh (K) MÁY LẠNH là thiết bị lấy nhiệt từ HIỆU SUẤT QQ H 22 một vật truyền sang một vật khác máy lạnh AQQ12 nĩng hơn nhờ thực hiện cơng. Chuyển đổi qua T K t 0 C 273 lại giữa K và độ 0 C t C T K 273 00 Chuyển đổi qua T F 32 1,8t C lại giữa F và độ T 0 F 32 tC 0 C 1,8 NHIỆT LƯỢNG Q là nhiệt lượng cần truyền cho vật cần truyền cho m (J) (kg) chất rắn khi m là khối lượng của vật (kg) bắt đầu nĩng l là nhiệt nĩng chảy riêng (J/kg) chảy cho tới khi là nhiệt lượng cần làm để cho 1 kg nĩng chảy hồn tồn ở nhiệt độ Q λm chất đĩ nĩng chảy hồn tồn ở nhiệt nĩng chảy. độ nĩng chảy. là nhiệt lượng cần truyền cho vật NHIỆT LƯỢNG (J) cần cung cấp cho là khối lượng của vật (kg) m (kg) chất lỏng L là nhiệt hĩa hơi riêng (J/kg) hố hơi hồn Q Lm L là nhiệt lượng cần để làm cho 1 kg tồn ở nhiệt độ xác định chất lỏng đĩ hố hơi hồn tồn ở nhiệt độ xác định. Trang 2
3. VẬT LÝ 12 - NĂM HỌC 2024 - 2025 CHƯƠNG II. KHÍ LÍ TƯỞNG m V N là khối lượng của vật (g) SỐ MOL n M 22,4 NA M là khối lượng mol (g/mol) V là thể tích ở điều kiện tiêu chuẩn SỐ PHÂN TỬ (lít) m trong n mol (m N nN N N là số phân tử (phân tử) AAM 23 −1 gam) chất NA = 6,02.20 (mol ) gọi là số Avogadro. Khi nhiệt độ của một lượng khí xác ĐỊNH LUẬT 1 định được giữ khơng đổi thì áp suất BOYLE p ; pV = const; p V = p V V 1 1 2 2 p gây ra bởi khí tỉ lệ nghịch với thể tích V của nĩ. p V p2 V2 p p V Đường ĐẲNG TT21 1 1 O O NHIỆT T T 2 T T T T1 (p,T) (V,T) O V Trong hệ tọa độ pOV đường đẳng nhiệt là đường hepebol. Khi áp suất của một khối lượng khí ĐỊNH LUẬT V VV xác định được giữ khơng đổi thì thể V T; = const; 12 tích của khí tỉ lệ thuận với nhiệt độ CHARLES TTT12 tuyệt đối. Đường biếu diễn sự biến thiên của thể pp V 21 tíchm theo nhiệt độ tuyệt đối khi áp p1 Đường ĐẲNG suất khơng đổi gọi là đường đẳng áp. p2 ÁP Trong hệ tọa độ VOT đường đẳng áp O 0 là đường thẳng kéo dài qua gốc tọa TK độ. Khi thể tích của một khối lượng khí p pp xác định được giữ khơng đổi thì áp ĐỊNH LUẬT p T; = const; 12 suất của khí tỉ lệ thuận với nhiệt độ GAY-LUSSAC TTT12 tuyệt đối. Trang 3
4. VẬT LÝ 12 - NĂM HỌC 2024 - 2025 Trong hệ tọa độ pOT đường đẳng Đường ĐẲNG tích là đường thẳng kéo dài qua gốc TÍCH tọa độ. PHƯƠNG pV p V p V TRÌNH trạng const; 1 1 2 2 TTT thái khí lí tưởng 12 R là hằng số khí lí tưởng pV Khi R = 0,082 [atm/mol.K] PHƯƠNG nR T TRÌNH → p [atm], V (l) pV m Claperon R TM Khi R = 8,3l [J/mol.K] → p [Pa], V (m3) µ là mật độ phân tử khí (phân tử/m3). m là khối lượng (kg). ÁP SUẤT khí tác dụng lên thành v2 trung bình của bình phương tốc độ bình chuyển động nhiệt của các phân tử 1 pm  v2 khí. 3 ĐỘNG NĂNG TỊNH TIẾN R 23 k 1,38.10 J/K là hằng số TRUNG BÌNH 3 N W kT A của phân tử khí đ 2 Boltzmann. k đặc trưng cho mối liên hệ tỉ lệ với nhiệt độ giữa nhiệt độ và năng lượng. tuyệt đối của khí. Trang 4
5. VẬT LÝ 12 - NĂM HỌC 2024 - 2025 ΔU Q A Định luật I nhiệt Biểu thức cơng đối với quá trình động lực học áp đẳng áp: dụng cho quá Ap ΔV p V21 V Nhiệt lượng mà hệ nhận được, một trình đẳng áp phần biến thành cơng mà hệ thực hiện, một phần làm biến đổi nội năng của hệ. ĐỊNH LUẬT I ΔU Q nhiệt động lực học áp dụng cho ( Ap ΔV 0 ) quá trình đẳng tích Tồn bộ nhiệt lượng hệ nhận được dùng để làm biến đổi nội năng của hệ. ĐỊNH LUẬT I AQ NHIỆT ĐỘNG LỰC học áp Do trong quá trình đẳng nhiệt dụng cho quá TTT12 0 nên U 0 trình đẳng nhiệt CHƯƠNG III. TỪ TRƯỜNG LỰC TỪ tác F BIlsin F: Lực từ tác dụng lên đoạn dây dẫn dụng lên đoạn (N) dây dẫn cĩ chiều B: Cảm ứng từ (T) dài và mang dịng điện với I: Cường độ dịng điện chạy qua đoạn cường độ I ở dây dẫn (A) trong từ trường l: Chiều dài đoạn dây dẫn (m) đều cĩ cảm ứng : Gĩc hợp bởi B và từ B Il LỰC TỪ tác F: Lực từ tác dụng lên đoạn dây dẫn I I l dụng lên l(m) F 2.10 7 12 (N) r chiều dài của 2 I : Cường độ dịng điện chạy trong dây dẫn thẳng 1 dây dẫn thứ nhất (A) dài song song cĩ Trang 5
6. VẬT LÝ 12 - NĂM HỌC 2024 - 2025 dịng điện chạy I2: Cường độ dịng điện chạy trong qua cách nhau 1 dây dẫn thứ hai (A) khoảng r l: Chiều dài đoạn dây dẫn (m) r: Khoảng cách giữa hai dây dẫn (m)  : Từ thơng qua khung dây (Wb) N : Số vịng dây (vịng) Từ thơng qua B: Cảm ứng từ (T) khung dây  NBS cos S: Diện tích khung dây (m2) 2 2 St R ; Sv a ; Scn= dài x rộng : Gĩc hợp bởi n và B  21  Khi cảm ứng từ thay đổi từ B1 đến B2:  NBBS(21 ) cos Khi diện tích khung dây thay Độ biến thiên từ đổi từ S1 đến S2: thơng  NB( S21 S )cos Khi gĩc thay đổi từ 1 đến 2:  NBS(cos 21 cos ) Khi số vịng dây thay đổi từ B1 đến B2: ec: Suất điện động cảm ứng (V) Độ lớn suất điện    động cảm ứng    21: Độ biến thiên từ thơng e 21 xuất hiện trong c tt (Wb) khung dây t : Thời gian xảy ra sự biến thiên (s) Trang 6
7. VẬT LÝ 12 - NĂM HỌC 2024 - 2025  : Tốc độ biến thiên từ thơng t (Wb/s)  là từ thơng ở thời điểm t (Wb) TỪ THƠNG biến  0 là từ thơng cực đại (Wb) thiên theo thời  NBS (Wb) gian 0  là pha ban đầu (rad)  0 cos t  (Wb) SUẤT ĐIỆN e là suất điện động ở thời điểm t (V) ĐỘNG biến E0 là suất điện động cực đại (V) e E0 cos  t e (V) thiên theo thời E00   NBS (V) gian e là pha ban đầu (rad) Độ lệch pha giữa Suất điện động sớm pha hơn từ thơng suất điện động và e  2 1 gĩc (rad) từ thơng 2 T là chu kì (s) 1 2π f là tần số (Hz) Chu kì, tần số, T = = tần số gĩc f ω  là tần số gĩc (rad/s) i là cường độ dịng điện tức thời (A) Biểu thức dịng i = I cos(t + ) (A) Io là cường độ dịng điện cực đại (A) điện xoay chiều 0 i i là pha ban đầu (rad) u là điện áp tức thời (A) Biểu thức điện áp u = U cos(t + ) (V) Io là điện áp cực đại (A) xoay chiều 0 u u là pha ban đầu (rad) Độ lệch pha của > 0: u sớm pha hơn i điện áp u so với = – < 0: u trễ pha hơn i cường độ dịng u i điện i = 0: u cùng pha hơn i U là điện áp hiệu dụng (V) U I E E là suất điện động hiệu dụng (V) Giá trị hiệu dụng U = o ; I = o ; E = o 2 2 2 I là cường độ dịng điện hiệu dụng (A) Cơng suất tiêu P Cơng suất tiêu thụ (W) thụ của dịng P UIcos (W) cos là hệ số cơng suất điện xoay chiều Trang 7
8. VẬT LÝ 12 - NĂM HỌC 2024 - 2025 U: Điện áp hiệu dụng (V) N: số vịng dây (vịng) I: Cường độ dịng điện (A) U1, N1, I1: Cuộn sơ cấp Biểu thức liên hệ U2, N2, I2: Cuộn thứ cấp giữa điện áp, số N 2 1 UU vịng dây, cường  Nếu 21 máy tăng N1 độ dịng điện của máy biến áp áp. U N I N2 2 2 1  Nếu 1 UU máy hạ áp. 21 N1 U1 N1 I 2 P1 là cơng suất cuộn sơ cấp (W) Hiệu suất của P U I cos P2 là cơng suất cuộn thứ cấp (W) H 2 2 2 2 P U I cos máy biến áp 1 1 1 1 Máy biến áp lí tưởng: PP12 H 1 c Bước sĩng của  cT sĩng điện từ f Chương IV. VẬT LÝ HẠT NHÂN NGUYÊN TỬ A là số khối hay số nucleon. A = Z + N Kí hiệu hạt nhân AX Z Z là số Proton – số hiệu nguyên tử N là số Neutron Hạt nhân nguyên tử xem như hình Bán kính hạt 1 cầu cĩ bán kính phụ thuộc vào số 15 3 nhân nguyên tử RA 1,2 .10 khối A. R là bán kính hạt nhân (m) là những nguyên tử mà hạt nhân của 1 2 2 3 3 Đồng vị 1HHDHT, 1 ( 1 ), 1 ( 1 ) chúng cĩ cùng số prơtơn Z, nhưng số khối A khác nhau. Đơn vị khối 27 MeV 2 1amu 931, 5 ,,1amuc. 931 5 MeV 1amu 1,. 66054 10 kg 2 lượng nguyên tử c Phản ứng hạt AAAA Phản ứng hạt nhân là quá trình biến nhân 1XXXX 2 3 4 ZZZZ11 2 2 3 3 4 4 đổi của các hạt nhân. ĐỊNH LUẬT bảo tồn điện tích ZZZZ (nguyên tử số Z) 1 2 3 4 ĐỊNH LUẬT bảo tồn số nucleon AAAA1 2 3 4 (số khối A) Trang 8
9. VẬT LÝ 12 - NĂM HỌC 2024 - 2025 mp = 1,00728amu, mn = 1,00866amu Độ hụt khối m m là độ hụt khối (amu) A m = Zmp + (A – Z)mn – mx của hạt nhân Z X mx là khối lượng hạt nhân (amu) Năng lượng liên kết hạt nhân là năng lượng tỏa ra khi tổng hợp các nucleon Năng lượng liên 2 riêng lẻ thành một hạt nhân (hay năng kết Elk của hạt E Zm () A Z m m c lk p n x lượng thu vào để phá vỡ hạt nhân nhân thành các nucleon riêng rẽ) Elk là năng lượng liên kết (MeV) Năng lượng liên kết riêng Elk (MeV/nucleon) là năng lượng liên kết tính bình quân cho 1 nucleon cĩ trong Năng lượng liên 2 E Zmp () A Z m n m x c hạt nhân. kết riêng của hạt E lk lkr  Năng lượng liên kết riêng càng nhân AA lớn thì hạt nhân càng bền vững và ngược lại Hệ thức Einstein m là khối lượng E mc2 liên hệ giữa khối E là năng lượng lượng và năng 8 c 3. 10 m lượng s 2 Năng lượng nghỉ E00 m. c Theo Anhxtanh, một vật cĩ khối lượng m0 khi ở trạng thái nghỉ thì khi chuyển động với v là vận tốc chuyển động của vật (m/s) Khối lượng tốc độ v, khối lượng sẽ tăng lên m là khối lượng nghỉ (kg) tương đối tính thành m với 0 . m là khối lượng tương đối tính (kg) m m > m m 0 0 v 2 1 c2 m Năng lượng tồn E mc..220 c phần v2 1 c2 Năng lượng tồn phần của hạt nhân: gồm năng E là năng lượng tồn phần 21 2 2 lượng nghỉ và E m0 c m 0 v m 0 c K 1 2 2 K m v là động năng của vật năng lượng 2 0 thơng thường (động năng) Trang 9
10. VẬT LÝ 12 - NĂM HỌC 2024 - 2025 Liên hệ giữa động lượng và p2 2 mK p: Động lượng (kgm/s) động năng Phản ứng phân AA 1n AA X 1 X * 12 X X k 1 n hạch 0ZZZZ12 1 2 0 - Nếu k 1: thì phản ứng dây chuyền khơng thể xảy ra. Điều kiện phản - Nếu k 1: thì phản ứng dây chuyền ứng phân hạch sẽ xảy ra và điều khiển được. dây chuyền - Nếu k 1: thì phản ứng dây chuyền xảy ra khơng điều khiển được. Điều kiện thực hiện: để cĩ phản ứng nhiệt hạch xảy ra: ▪ Nhiệt độ cao khoảng 50 triệu độ 2 2 4 Phản ứng tổng 1 H 1 H 2 He đến100 triệu độ. 1 3 4 hợp hạt nhân – 1 H 1 H 2 He ▪ Mật độ hạt nhân (n) trong 2 3 4 Phản ứng nhiệt 1 H 1 H 2 He n 17,6MeV plasma phải đủ lớn hạch ▪ Thời gian  duy trì trạng thái plasma ở nhiệt độ cao 100 triệu độ 14 15 s  n. (10 10 )  cm3  + Khối lượng trước và sau phản ứng: Năng lượng Trong trường hợp m( kg ); E ( J ) m0 = m1+m2 và m = m3 + m4 22- Nếu m0 > m: E 0 : phản ứng tỏa trong phản ứng E ()() m00 m c m m c hạt nhân Trong trường hợp năng lượng m( u ); E ( MeV ) - Nếu m0 < m : E 0 : phản ứng thu năng lượng E ( m00 m )931,5 ( m m )931,5 - Phĩng xạ ()4He : 2 AA44 ZZX 22 He Y 0 - Phĩng xạ  () 1e : Các phương AA0 ZZX 11 e Y trình phĩng xạ AAAA 1XXXX 2 0 3 4 - PhĩngZZZZ11 xạ 2 2() 1e 3: 3 4 4 AA0 ZZX 11 e Y - Phĩng xạ  : AA*0 ZZXX 0 Trang 10
11. VẬT LÝ 12 - NĂM HỌC 2024 - 2025 Chu kì bán rã ln 2 của chất phĩng T  xạ (T) Hằng số phĩng ln 2  xạ T N0: số hạt nhân phĩng xạ ở thời điểm - Theo số hạt (N): ban đầu. t N: số hạt nhân phĩng xạ cịn lại sau N N.2T N . e t 00 thời gian t. Định luật phĩng - Theo khối lượng (m): t m0: khối lượng phĩng xạ ở thời điểm xạ m m.2T m . e t ban đầu. 00 - Độ phĩng xạ (H): m: khối lượng phĩng xạ cịn lại sau t thời gian t. T t H H00.2 H . e H0: Độ phĩng xạ ban đầu (Bq) H: Độ phĩng xạ ở thời điểm t (Bq) Trang 11