Тема 2. Первое начало термодинамики

2.1. Предмет термодинамики. Равновесные и неравновесные процессы. Обратимые и необратимые процессы. Внутренняя энергия. Работа. Теплота. Первое начало термодинамики. Функции состояния и полные дифференциалы.

2.2. Теплоемкость. Теплоемкость при постоянном объеме. Теплоемкость при постоянном давлении. Уравнение Майера. Расхождение теории теплоемкости идеального газа с экспериментом. Качественное объяснение зависимости теплоемкости молекулярного водорода от температуры.

2.3. Процессы в идеальных газах. Изобарический процесс. Изохорический процесс. Изотермический процесс. Адиабатический процесс. Уравнение адиабаты. Политропный процесс. Уравнение политропы.

Тема 3. Второе начало термодинамики

3.1. Циклические процессы. Работа цикла. Коэффициент полезного действия цикла. Второе начало термодинамики. Формулировки Кельвина и Клаузиуса. Эквивалентность формулировок Кельвина и Клаузиуса.

3.2. Цикл Карно. Коэффициент полезного действия цикла Карно. Первая теорема Карно. Вторая теорема Карно. Термодинамическая шкала температур.

3.3. Коэффициент полезного действия реальной тепловой машины. Вторая теорема Карно. Неравенство Клаузиуса. Энтропия. Формулировка второго начала термодинамики с помощью энтропии. Связь энтропии с вероятностью. Статистический смысл второго начала термодинамики. Расчет изменения энтропии в обратимых и необратимых процессах.

Тема 4. Реальные газы и жидкости. Фазовые равновесия и фазовые переходы.

4.1. Силы межмолекулярного взаимодействия. Потенциальная энергия взаимодействия. Уравнение Ван-дер-Ваальса. Физический смысл постоянных, входящих в уравнение Ван-дер-Ваальса. Изотермы газа Ван-дер-Ваальса. Переход из газообразного состояния в жидкое. Изотермы реального газа. Критические состояния. Метастабильные состояния. Область двухфазных состояний. Насыщенный пар. Правило Максвелла. Метастабильные состояния. Правило рычага. Непрерывность газообразного и жидкого состояний вещества. Свойства вещества в критическом состоянии.

4.2. Внутренняя энергия газа Ван-дер-Ваальса. Эффект Джоуля-Томсона. Сжижение газов и получение низких температур. Свойства вещества при температуре, близкой к нулю Кельвин.

4.3. Свойства жидкого состояния. Строение жидкости. Зависимость вязкости от температуры. Термодинамика поверхностного натяжения. Смачивание и капиллярные явления. Давление Лапласа.

4.4. Фазовые равновесия и фазовые переходы первого рода, удельная теплота фазового перехода. Уравнение Клапейрона-Клаузиуса. Приближенный интеграл уравнения Клапейрона-Клаузиуса. Фазовые диаграммы. Тройная точка. Полиморфизм.

Тема 5. Процессы переноса в газах

5.1. Средняя длина свободного пробега. Эффективное сечение рассеяния. Общая характеристика явлений переноса. Вязкость в газах. Коэффициент динамической вязкости. Теплопроводность в газах. Коэффициент теплопроводности. Диффузия в газах. Самодиффузия. Коэффициент диффузии. Связь между коэффициентами, характеризующими процессы переноса

5.2. Физические явления в разреженных газах. Технический вакуум.