Детальний ЗМІСТ модуля №2


 

Модуль 2 Молекулярна фізика

Тема 2.1. Елементи статистичної фізики.  Статистичний метод дослідження молекулярних явищ. Молекулярно-кінетична теорія речовиниІдеальний газ. Рівняння стану ідеального газу в статистичній фізиці. Термодинамічний метод дослідження молекулярних явищ. Газові закони. Рівняння стану ідеального газу (рівняння Менделєєва-Клапейрона). Енергія молекул та її розподіл за ступенями свободи руху. Абсолютна температура.

Розподіл Максвелла молекул за їх швидкостями. Характеристичні швидкості молекул. Барометрична формула. Розподіл Больцмана частинок в силовому полі. Статистика Максвелла-Больцмана. Зіткнення молекул, модель зіткнень. Середня довжина вільного пробігу молекул. Технічний вакуум. Поведінка газів за умов низького тиску. Вакуумна технікаЯвища переносу. Способи теплопередачі - теплопровідність, конвекція, випромінювання. Фізична кінетика.

Тема 2.2. Основи термодинаміки. Внутрішня енергія системиТеплота та робота. Розрахунок роботи в молекулярній фізиці. Теплоємність. Кількість теплоти. Перше начало термодинаміки. Термодинамічні діаграми. Ізопроцеси в газах: ізохоричний процес, ізобаричний процес, ізотермічний процес, адіабатичний процес. Рівняння адіабатиФормула Майєра. Теплоємність газів та її температурна залежність.

Оборотні та необоротні процеси. Термодинамічні цикли, цикли теплових машин. Тепловий двигун. Цикл Карно та його ККД. Ефективність холодильних машин. Ентропія. Друге начало термодинаміки.  Статистичне тлумачення другого начала термодинаміки. Формула Больцмана для ентропії. Ентропія та інформація. Теорема Нернста (третє начало термодинаміки).

Тема 2.3. Реальні молекулярні системи.  Реальні гази. Рівняння Ван дер Ваальса. Ізотерма Ван дер ВаальсаМетастабільні станиСімейство ізотерм Ван дер Ваальса.  Критичний стан та критична температура. Зрідження газів. Вологість повітря та її вимірювання: гігрометр, аспіраційний психрометр.

Сили та потенціальна енергія міжмолекулярної взаємодії. Агрегатні стани речовини. Поняття фази в молекулярній фізиці. Фазові переходи першого родуФазові діаграми. Рівняння Клапейрона-Клаузіуса. Потрійна точка. Фазові переходи другого роду.

Рідини та аморфні тіла. Поверхневий натяг. Коефіцієнт поверхневого натягу. Змочування. Краєвий кут змочуванняКапілярний тиск (формула Лапласа). Капілярні явища. Уявлення про адсорбцію та поверхнево-активні речовини. Полімери. Розчини та сплави. Закон Генрі, закон Рауля, закон Вант Гоффа

*Кристали. Типи кристалічних решіток. Дефекти кристалічних решіток. Рідкі кристали. Композиційні матеріали. Старіння та довговічність матеріалів.

(* - питання для самостійного ознайомлення)

Остання версія: понеділок, 19 червень 2017, 05:32