экзамен по молекулярке
.docxВОПРОСЫ К ЭКЗАМЕНУ ПО КУРСУ
Молекулярная физика и термодинамика
-
Предмет молекулярной физики и термодинамики. Массы атомов и молекул. Количество вещества. Модель идеального газа. Опытные законы идеальных газов. Динамический и статистический методы описания вещества.
-
Равновесное макроскопическое состояние системы. Средняя кинетическая энергия молекул. Распределение молекул газа по скоростям.
-
Распределения Максвелла. Характерные скорости распределения Максвелла . Вывод формул для их вычисления.
-
Число молекул в различных участках распределения Максвелла. Распределение Максвелла в приведенном виде. Экспериментальна проверка распределения Максвелла.
-
Частота ударов молекул о стенку. Вывод основного уравнения молекулярно-кинетической теории газов. Уравнение Менделеева-Клапейрона. Закон Дальтона.
-
Вывод барометрической формулы для идеального газа.
-
Температура. Способ измерения температуры. Эмпирическая шкала температур. Абсолютная термодинамическая шкала температур.
-
Термометры. Нуль Кельвин. Теорема о равнораспределении энергии по степеням свободы.
-
Распределение Больцмана. Соотношение между распределениями Максвелла и Больцмана.
-
Длина свободного пробега. Эффективное сечение рассеяния. Выводы формул.
-
Процессы переноса в газах. Вывод формулы для коэффициента вязкости.
-
Процессы переноса в газах. Вывод формулы для коэффициента теплопроводности.
-
Вывод формулы для коэффициента диффузии. Связь между коэффициентами, характеризующими процессы переноса.
-
Предмет термодинамики. Процессы. Неравновесные процессы. Равновесные процессы. Обратимые и необратимые процессы. Внутренняя энергия. Работа. Теплота.
-
Первое начало термодинамики. Функции состояния и полные дифференциалы. Применение первого начала термодинамики к изопроцессам.
-
Теплоемкости при постоянном объеме и постоянном давлении, удельные, молярные. Уравнение Майера.
-
Процессы в идеальных газах. Изобарический процесс. Изохорический процесс. Изотермический процесс.
-
Адиабатический процесс. Вывод уравнения адиабаты.
-
Политропический процесс. Вывод уравнения политропы. Связь теплоемкости с показателем политропы.
-
Циклические процессы. Работа цикла.
-
Коэффициент полезного действия цикла. Второе начало термодинамики. Формулировки Кельвина и Клаузиуса.
-
Цикл Карно. Коэффициент полезного действия цикла Карно. Теоремы Карно.
-
Неравенство Клаузиуса. Энтропия. Расчет изменения энтропии в процессах идеального газа.
-
Формулировка второго начала термодинамики с помощью энтропии. Связь энтропии с вероятностью. Статистический смысл второго начала термодинамики.
-
Изменение энтропии в необратимых процессах (закон возрастания энтропии).
-
Силы межмолекулярного воздействия. Потенциальная энергия взаимодействия. Уравнение Ван-дер-Ваальса.
-
Физический смысл постоянных, входящих в уравнение Ван-дер-Ваальса. Изотермы газа Ван-дер-Ваальса. Критическое состояние. Свойства вещества в критическом состоянии.
-
Изотермы реального газа. Правило Максвелла. Метастабильные состояния. Непрерывность газообразного и жидкого состояния вещества.
-
Внутренняя энергия газа Ван-дер-Ваальса. Эффект Джоуля-Томсона.
-
Фазовые состояния и фазовые переходы.