Читать онлайн «Физика. Молекулярная физика и термодинамика: Методические указания и контрольные задания»

Государственный комитет российской федерации По высшему образованию Пензенский государственный технический университет МОЛЕКУЛЯРНАЯ ФИЗИКА И ТЕРМОДИНАМИКА Методические указания и контрольные задания к работе N2 Пенза 1993  РАБОЧАЯ ПРОГРАММА Термодинамические системы. Идеальный газ. Молекулярно-Кинетический и термодинамический метод изучения макроскопических явлений. Тепловое движение молекул. Броуновское движение. Взаимодействие молекул. Состояние системы. Параметры состояния. Равновесное и неравновесное состояние. Равновесный и неравновесный процессы. Работа, совершаемая газом при изменении объема. Внутренняя энергия. Уравнение состояния идеального газа. Физические основы молекулярно кинетической теории. Идеальный газ как молекулярно - кинетическая модель реальных газов. Основное уравнение молекулярно кинетической теории газов. Средняя кинетическая энергия поступательного движения одноатомной молекулы и ее связь с температурой. Число степеней свободы и средняя энергия многоатомной молекулы. Внутренняя энергия и теплоемкость идеального газа. Распределение молекул газа по скоростям. Функция распределения. Распределение Максвелла. Вероятностный характер закона распределения. График распределения Максвелла. Наиболее вероятная, средняя арифметическая и средняя квадратичная скорости молекул. Распределение молекул по значениям кинетической энергии поступательного движения. Экспериментальная проверка распределения Максвелла. Идеальный газ в поле силы тяжести. Изменение концентрации частиц с высотой. Распределение Больцмана. Распределение Максвелла Больцмана. Столкновение между молекулами. Эффективный диаметр молекулы. Средняя длина свободного пробега. Явление переноса. Тепловое движение и связанный с ним перенос массы, импульса и энергии. Диффузия, вязкость и теплопроводность в газах. Экспериментальные законы диффузии, вязкости и теплопроводности; молекулярно кинетический расчет коэффициентов диффузии, вязкости и теплопроводности. Основы термодинамики. Метод термодинамики. Основные законы термодинамики. Первое начало термодинамики. Изопроцессы. Работа газа при различных процессах. Второе начало термодинамики. Тепловой двигатель. Круговые процессы. Цикл Карно. КПД цикла Карно. Энтропия, необратимые процессы. Приведенная теплота. Энтропия. Вычисление энтропии. Изменение энтропии при необратимых процессах. Статистический смысл второго начала термодинамики. Связь энтропии и вероятностного состояния. Флуктуация параметров состояния. Тепловая теорема Нернста. Реальные газы. Отступление от законов идеальных газов. Размеры молекул. Взаимодействие молекул. Уравнение Ван-дер-Ваальса. Сравнение изотермы Ван-дер- Ваальса с экспериментальными изотермами. Критическое состояние. Критические параметры. Области однофазных и двухфазных состояний. Внутренняя энергия реального газа. Жидкости. Ближний порядок в жидкостях. Радиус молекулярного действия. Поверхностное натяжение. Явление смачивания. Краевой угол. Поверхностное давление. Капиллярные явления.