Молекулярная физика 28 часов 1. Введение в молекулярную

Молекулярная физика 28 часов
1. Введение в молекулярную физику. 1л
1.1. Предмет молекулярной физики
1.2. Модель материального тела
1.2.1. Массы атомов и молекул
1.2.2. Количество вещества
1.2.3. Агрегатные состояния вещества
1.2.4. Модель идеального газа
1.3. Методы изучения систем многих частиц
1.3.1. Динамический метод
1.3.2. Статистический метод
1.3.3. Термодинамический метод
2. Температура 1-2л
2.1. Термометрическое тело и термометрическая величина
2.2. Шкала температур
2.3. Термодинамическая шкала температур
2.4. Термометры
2.5. Международная практическая шкала температур
3. Первое начало термодинамики. 2л
3.1. Состояние системы. Обратимые и необратимые процессы
3.2. Уравнение состояния идеального газа
3.3. Работа
3.4. Внутренняя энергия
3.5. Количество теплоты
3.6. Первое начало термодинамики
3.7. Теплоемкость и внутренняя энергия идеального газа . Постоянная адиабаты
3.8. Процессы в идеальных газах: изобарный, изохорный, изотермический, адиабатический
4. Молекулярно-кинетическая теория. Демонстрация: Модель давления в газе. Модель
броуновского движения.
4.1. Давление газа на стенку
4.2. Основное уравнение кинетической теории
4.3. Степени свободы. Распределение энергии по степеням свободы
4.4. Средняя энергия молекул
5. Статистический метод
5.1. Некоторые понятия теории вероятностей
5.1.1. Случайное событие. Случайная величина.
5.1.2. Определение вероятности. Плотность вероятности. Теоремы вероятности.
Среднее значение случайной величины
6. Статистические распределения
6.1. Введение
6.2. Распределение Максвелла
6.2.1. Распределение молекул по скорости
6.2.2. Распределение молекул по модулю скорости
6.2.3. Характерные скорости: наиболее вероятная скорость, средняя скорость,
среднеквадратичная скорость
6.2.4. Зависимость распределения от температуры
6.2.5. Экспериментальная проверка распределения Максвелла
6.3. Распределение Больцмана
6.3.1. Экспериментальная проверка распределения Больцмана. Опыт Жана Батиста
Перрена
6.3.2. Барометрическая формула
6.3.3. Атмосфера планет
7. Второе начало термодинамики
7.1. Тепловая машина. КПД.
7.2. Формулировки второго начала
7.3. Цикл Карно. Первая теорема Карно
7.4. Неравенство Клаузиуса. Вторая теорема Карно
8. Энтропия (л. 6)
8.1. Энтропия. Закон возрастания энтропии
8.2. Вычисление и применение энтропии
8.3. Статистический смысл второго начала термодинамики и энтропии
8.3.1. Макроскопическое и микроскопическое состояние системы
8.3.2. Различие микросостояний
8.3.3. Постулат равновероятности
8.3.4. Вероятность микросостояния и статистический вес
8.3.5. Энтропия и вероятность
8.3.6. Энтропия и вселенная
8.3.7.
9. Внутримолекулярные и межмолекулярные взаимодействия (л. 8)
9.1. Химическая связь
9.1.1. Ковалентная связь
9.1.2. Ионная связь
9.1.3. Металлическая связь
9.2. Молекулярные силы
9.2.1. Силы Ван-дер-Ваальса
9.2.2. Потенциал межмолекулярного взаимодействия (Потенциал Леннарда-Джонса)
9.2.3. Жидкое и газообразное состояния
10. Реальные газы (л. 8-9)
10.1. Уравнение Ван-дер-Ваальса
10.2. Энергия газа Ван-дер-Ваальса
10.3. Изотермы уравнения Ван-дер-Ваальса
10.4. Определение параметров критической точки
11. Экспериментальные изотермы. Переход из газообразного состояния в жидкое (л. 9)
11.1. Изотермы системы газ-жидкость
11.2. Критическое состояние
11.3. Область двухфазных состояний. Насыщенный пар
11.4. Свойства вещества в критическом состоянии
11.5. Теплота фазового превращения
12. Уравнение Клапейрона — Клаузиуса (л. 9)
12.1. Вывод уравнения
12.2. Фазовая диаграмма
12.3. Область применимости
13. Эффект Джоуля-Томсона (л. 9-10)
13.1. Физическая сущность эффекта
13.2. Интегральный эффект в газе Ван-дер-Ваальса
13.3. Температура инверсии
14. Жидкое состояние (л.10)
14.1. Поверхностное натяжение
14.1.1. Давление под изогнутой поверхностью. Формула Лапласа
14.1.2. Условие равновесия на границе сред. Краевой угол
14.1.3. Капиллярные явления
14.1.4. Поверхностно активные вещества
14.1.5. Зависимость коэффициента поверхностного натяжения от температуры
14.2. Структура жидкостей (л.11)
14.2.1. Парная функция распределения
14.2.2. Зависимость свойств жидкости от строения молекул
14.3. Жидкие растворы (л.11)
14.3.1. Растворимость
14.3.2. Теплота растворения
14.3.3. Закон Рауля
14.3.4. Закон Генри
14.3.5. Зависимость растворимости от температур
14.3.6. Диаграммы состояния раствора
14.3.7. Осмотическое давление
14.3.8. Обратный осмос
15. Твердые тела (л.12)
15.1. Кристаллы и аморфные тела
15.2. Преобразования симметрии. Элементы симметрии
15.2.1. Введение
15.2.2. Отражение в плоскости
15.2.3. Поворот тела вокруг некоторой оси на определенный угол
15.2.4. Зеркально-поворотное преобразование
15.2.5. Инверсия
15.3. Кристаллические решетки
15.3.1. Пространственная решетка
15.3.2. Элементарная ячейка
15.4. Кристаллические системы
15.4.1. Элементы симметрии решетки
15.4.2. Кристаллические системы (как пример, кубическая и тетрагональная)
15.5. Кристаллографические системы координат
15.6. Дефекты кристаллических решеток
15.6.1. Определение
15.6.2. Точечные дефекты
15.6.3. Дислокации
15.7. Теплоемкость (л. 13)
15.7.1. Классическая теория
15.7.2. Модель Эйнштейна
15.8. Тепловое расширение
16. Процессы переноса (л. 15)
16.1. Введение
16.2. Эмпирические уравнения процессов переноса
16.2.1. Диффузия
16.2.2. Внутреннее трение
16.2.3. Теплопроводность
16.3. Предварительные понятия
16.3.1. Эффективный диаметр молекулы
16.3.2. Средняя длина свободного пробега
17. Молекулярно-кинетическая интерпретация явлений переноса
17.1. Общее уравнение переноса
17.2. Диффузия
17.3. Взаимодиффузия в газе из различных молекул
17.4. Вязкость (внутреннее трение)
17.5. Теплопроводность
17.6. Анализ коэффициентов переноса
18. Процессы переноса в разреженных газах (15-16)
18.1. Вакуум
18.2. Теплопередача в газах в условиях вакуума
18.3. Вязкость при малых давлениях
18.4. Диффузия при малых давлениях
18.5. Эффузия разреженного газа
18.6. Молекулярное течение ультраразреженного газа через прямолинейную трубу
19. Процессы переноса в жидкостях
19.1. Диффузия
19.2. Внутреннее трение
19.3. Теплопроводность
20. Процессы переноса в твердых телах
20.1. Диффузия
20.2. Теплопроводность