ОСНОВЫ МОЛЕКУЛЯРНОЙ ФИЗИКИ И ТЕРМОДИНАМИКИ

24. Статистический (молекулярно-кинетический) и термодинамический методы исследования. Основные положения молекулярно-кинетической теории газов. Термодинамические системы (открытая, закрытая, изолированная). Состояние системы (равновесное и неравновесное), Процессы (равновесные и неравновесные; обратимые и необратимые). Температура и ее измерение.

25. Идеальный газ. Эмпирические законы идеального газа. Закон Бойля − Мариотта для изотермических процессов. Закон Дальтона. Уравнение состояния идеального газа − уравнение Клайперона-Менделеева (в трех формах записи).

26. Идеальный газ. Эмпирические законы идеального газа. Закон Шарля − Гей-Люссака для изохорных процессов; термический коэффициент расширения (объемный коэффициент расширения). Закон Дальтона. Уравнение состояния идеального газа − уравнение Клайперона-Менделеева (в трех формах записи).

27. Идеальный газ. Эмпирические законы идеального газа. Закон Гей-Люссака для изобарных процессов; термический коэффициент давления (температурный коэффициент давления). Закон Дальтона. Уравнение состояния идеального газа − уравнение Клайперона-Менделеева (в трех формах записи).

28. Вывод основного уравнения молекулярно кинетической теории идеального газа (в трех формах записи). Молекулярно-кинетическое толкование температуры.

29. Функция распределения вероятности или плотность вероятности. Вычисление среднего значения физической величины. Распределение Максвелла по скоростям. Физический смысл функции распределения Максвелла по скоростям; ее графики при различных температурах и массах молекул газа. Наиболее вероятная, среднеарифметическая и среднеквадратичная скорости молекул. Функция распределения Максвелла по относительным скоростям. Функция распределения молекул по их кинетическим энергиям поступательного движения. Средняя кинетическая энергия поступательного движения молекулы. Экспериментальная проверка закона распределения молекул по скоростям − опыт Штерна.

30. Вывод барометрической формулы. Закон Больцмана для распределения частиц во внешнем потенциальном поле. Объединенный закон Максвелла-Больцмана.

31. Внутренняя энергия идеального газа. Закон равномерного распределения энергии по степеням свободы. Число степеней свободы. Число степеней свободы одно-, двух- и трехатомных молекул. Средняя энергия молекулы идеального газа при данной температуре.

32. Способы изменения внутренней энергии. Количество теплоты. Теплообмен и способы его осуществления. Теплопроводность; конвекция; излучение. I начало термодинамики. Работа, совершаемая газом при изменении его объема (при постоянном давлении; при непостоянном давлении). Теплоемкость: теплоемкость тела, удельная, молярная теплоемкости; их взаимосвязь и единицы измерения. Классическая теория теплоемкости газов и ее недостатки.

33. I начало термодинамики, его применение к изохорному процессу идеального газа. Изменение внутренней энергии, количество теплоты, полученное идеальным газом, его работа и теплоемкость при изобарном процессе идеального газа.

34. I начало термодинамики, его применение к изобарному процессу идеального газа. Изменение внутренней энергии, количество теплоты, полученное идеальным газом, его работа и теплоемкость при изобарном процессе идеального газа. Формула Майера. Физический смысл универсальной газовой постоянной.

35. I начало термодинамики, его применение к изотермическому процессу идеального газа. Изменение внутренней энергии, количество теплоты, полученное идеальным газом, его работа и теплоемкость при изотермическом процессе идеального газа.

36. Применение I начала термодинамики к адиабатному процессу идеального газа. Изменение внутренней энергии и его работа при адиабатном процессе. Теплоемкость при адиабатном процессе. Показатель адиабаты. Уравнение Пуассона; уравнение адиабаты в T-V координатах.

37. Обратимые и необратимые процессы. Прямые и обратные циклы. II начало термодинамики; его формулировки. Тепловая машина; ее составные элементы; к.п.д. тепловой машины. Холодильная машина; холодильный коэффициент.

38. Цикл Карно. Максимальный коэффициент полезного действия тепловой машины. Коэффициент полезного действия тепловой машины, действующей по циклу Карно (теорема Карно). Приведенная теплота. Цикл Карно в T-S координатах. Доказательство теоремы Карно.

39. Энтропия. Закон возрастания энтропии. Неравенство Клаузиуса. Термодинамическое тождество или второе начало термодинамики для равновесных процессов. Энтропия идеального газа. Вычисление изменения энтропии идеального газа при изохорном процессе, при изобарном и изотермическом процессах.

40. Термодинамическая вероятность состояния системы и ее связь с энтропией. Необратимые процессы. Статистический смысл II начала термодинамики; формула Больцмана. III начало термодинамики (теорема Нернста) и его следствия.

41. Реальные газы. Межмолекулярные силы взаимодействия; их природа и зависимость от межмолекулярного расстояния. Уравнение Ван-дер-Ваальса. Поправки Ван-дер-Ваальса и силы межмолекулярного взаимодействия.

42. Экспериментальные изотермы реальных газов и их сравнение с изотермами Ван-дер-Ваальса. Участки изотерм Ван-дер-Ваальса, соответствующие неустойчивым состояниям перегретой жидкости и пересыщенному пару. Понятие о фазовых переходах. Фазовые переходы I и II рода.

43. Внутренняя энергия реального газа. Эффект Джоуля-Томсона. Отрицательный и положительный эффекты Джоуля –Томсона. Температура инверсии эффекта Джоуля-Томсона. Применение эффекта Джоуля-Томсона.

Поиск по сайту: