Physik II
Physik II für Mediziner, München LMU Vorklinik
Physik II für Mediziner, München LMU Vorklinik
Formel Leistung
P = W x t
Einheit: Watt
Schmelzenergie
E = lambda x m
lambda: J/g, d.h. wie viel Energie brauche ich, um ein Gramm eines Stoffes zu schmelzen
Verdampfungswärme
A in J/g : die Energie, die über den Schweiß abgegeben wird
m = E/A --> Wassermenge, die abgegeben wird, um E abzugeben
Wärmekapazität C
C = deltaE / deltaT
spezifisch: noch durch die Masse teilen
spezifische Wärmekapazität von Wasser?
4,2 J / gK
Formel mittlere Ekin eines Gasteilchens
Ekin = 3/2 x kB x T
(kB: Boltzmann-Konstante, 3/2: 3 Freiheitsgrade)
Formel mittlere Ekin in einem Festkörper
Ekin = 6/2 x kB x T
Regel von Dulong-Petit
molare Wärmekapazität von Festkörpern (also konstantes Volumen) :
cmol,V = 3R = 24,9 J/molK
spezifische Schmelzwärme von Eis
A = 334J/g
Sievert?
Gy x Wichtungsfaktor:
1 bei Photonen und Elektronen, 20 bei Alpha
mittlere Eindringtiefe von Photonen
d = 1/û
hier ist die Intensität auf 1/e abgefallen
E Strahl mit Planckschem Wirkungsquantum
E = hc/lambda
lambda min bei Röntgenstrahlen
lambda min = hc/eU
Entstehung charakteristische Röntgenstrahlung
Photon haut Elektron raus, Elektronenlücke wird aufgefüllt, dabei wird Energie frei = char. Röntgen
Beschreibung Geiger-Müller-Zähler
Druck ist niedriger als Luftdruck; Draht in der Mitte ist positiv --> zieht Elektronen an, "zählt"
Beschreibe den Versuch Abreißmethode mit Formeln!
Federwaage - Ring - Wasser
F = F0 + Fg
sigma = F0/2L = F-Fg / 2L
L = 2 pi r, 2r wird mit Messschieber bestimmt
Beschreibe den Kapillarviskosimeter-Versuch mit Formeln und Messgrößen
gemessen: h und h0, Masse des Wassers das man draufgegeben hat, Temperatur. Gegeben: Durchmesser der Kapillare.
Berechnung: v = Iv/A (A=Fläche der Kapillare)
Beschreibe den Versuch zur Messung des absoluten Drucks in einem Glaskolben!
Geräte: Manometer, Thermometer, Barometer
Barometer misst Umgebungsluftdruck
Manometer: rechter Schenkel entspricht Umgebungsluftdruck. Links höher als rechts --> Unterdruck. Links niedriger als rechts --> Überdruck
delta p (also aktueller Druck) = rho x g x delta h (Höhendifferenz zwischen den beiden Flüssigkeitsständen)
Beschreibe den Versuch zur Bestimmung des absoluten Nullpunktes.
Glaskugel mittels Temperierbad auf 0 Grad bringen. Rechten Manometerschenkel auf Nullpunkt. Li Schenkel auf gleiche Höhe. Temperierbad auf 20 Grad, re Schenkel wieder auf 0, Höhendifferenz delta h zwischen re und li Schenkel ablesen. Dito bei 40, 60, 80, 100 Grad.
Graphisch auftragen. Steigung a = alpha p0. Schnittpunkt mit x-Achse entspricht absolutem Nullpunkt bei herrschendem Druck p0: abs. Nullpunkt = -1/alpha
Wie funktioniert ein Manometer und wie kann man aus dem Messwert den Druck in einer Kugel berechnen?
Zwei Schenkel, an Schlauch verbunden, so dass man die Oberflächen der Quecksilbersäulen auf die gleiche Höhe bringen kann. Beide können über ein Ventil beüftet werden.
Gas in der Kugel drückt von oben (Schweredruck) auf das Quecksilber - je größer der Druck, desto nieriger der "Füllstand" im angeschlossenen Manometer-Schenkel.
Re Schenkel niedriger: p0 = p0 + rho x g x h
p0 wird mit Barometer gemessen.
Formel Coulomb-Kraft
Fc = Q1 x Q2 / 4 x pi x epsilon0 x r2
Gesetz von Hagen-Poiseuille
siehe Bild
Stokes Gesetz
Reibungskraft, wenn man eine Kugel in einer Flüssigkeit sinken läßt
Gewichtskraft einer Kugel
Fg = m x g = 4/3 r3 pi rho g
Fick Gesetz
q : Membranfläche, x: Diffusionsstrecke, c: Konzentrationsgradient, D: Diffusionskoeffizient
bremsende Kraft in einer Flüssigkeit
F = n x A x dv/dx
n: eta: Viskosität
x: Abstand
Oberflächenspannung
o = F/l (N/m)
o: Sigma
Zusammensetzung der allgemeinen Gaskonstante R
Avogadro-Konstante x Boltzmann-Konstante
normaler Atmosphärendruck
1013 hPa = 760mmHg
Berechnung Druck in einer bestimmten Wassertiefe
p = p0 + p = 1013hPa + rhoxgxh
p/V-Diagramm isotherm
Kurve!
Beschrifte...
blau: Schmelzkurve, grün: Sublimationskurve, rot: Dampfdruckkurve, jeweils Koexistenzkurven
TP: Tripelpunkt: alle Phasen miteinander im Gleichgewicht
KP: flüssig und gasförmig nicht unterscheidbar (kritischer Punkt)
Was ist die Anomalie des Wassers?
je größer der Druck, desto niedriger die Temperatur, bei der Eis schmilzt.
Normal: je größer der Druck, desto höher die Temperatur, bei der fest füssig wird
Dichteanomalie des Wassers
normal: T hoch --> V hoch --> Dichte sinkt
Wasser: 0-4 Grad: Dichte steigt auch!
--> Eis schwimmt oben, weil das dichtere und damit schwerere wärmere Wasser am Grund des Sees ist
Allgemeine Gasgleichung
pV = nRT
Einthoven Ableitungen?
1: R-L
2: F-R
3: F-L
immer von plus nach minus
Stromfluss im Kondensator
Formel Dipolmoment
P = Q x d
= Vektor negative-->positive Ladung
d: Abstand
Was ist ein Dipol?
eine positive und eine negative Ladung; Feldlinien von der positiven zur negativen Ladung
Arbeit im elektrischen Feld?
W = F x cos alpha x s
wenn F und S parallel sind: alpha = 0, cos 0 = 1 -->
W = Fxs
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Flashcards
Beschreibe den Versuch zur Bestimmung des absoluten Nullpunktes.
Glaskugel mittels Temperierbad auf 0 Grad bringen. Rechten Manometerschenkel auf Nullpunkt. Li Schenkel auf gleiche Höhe. Temperierbad auf 20 Grad, re Schenkel wieder auf 0, Höhendifferenz delta h zwischen re und li Schenkel ablesen. Dito bei 40, 60, 80, 100 Grad.
Graphisch auftragen. Steigung a = alpha p0. Schnittpunkt mit x-Achse entspricht absolutem Nullpunkt bei herrschendem Druck p0: abs. Nullpunkt = -1/alpha
Wie funktioniert ein Manometer und wie kann man aus dem Messwert den Druck in einer Kugel berechnen?
Zwei Schenkel, an Schlauch verbunden, so dass man die Oberflächen der Quecksilbersäulen auf die gleiche Höhe bringen kann. Beide können über ein Ventil beüftet werden.
Gas in der Kugel drückt von oben (Schweredruck) auf das Quecksilber - je größer der Druck, desto nieriger der "Füllstand" im angeschlossenen Manometer-Schenkel.
Re Schenkel niedriger: p0 = p0 + rho x g x h
p0 wird mit Barometer gemessen.
