5. Образовательные технологии

Использование демонстрационного эксперимента в лекционных занятиях, фрагментов учебных фильмов, электронных ресурсов: презентаций, анимаций, компьютерного моделирования реальных физических процессов.

Активная форма проведения практических занятий (анализ постановки задачи, обсуждение возможных методов решения, привлечение студентов к решению задач на доске, анализ полученных результатов).

6. Оценочные средства для текущего контроля успеваемости, промежуточной аттестации по итогам освоения дисциплины и учебно-методическое обеспечение самостоятельной работы студентов

Текущий контроль успеваемости предполагает подготовку и проведение двух контрольных работ (КР). Самостоятельная работа студента включает освоение рекомендованной литературы, подготовку к занятиям, выполнение домашних заданий по решению задач.

6.1. Задания для проведения текущего контроля

Примерный вариант контрольной работы по курсу «Молекулярная физика» (раздел 1)

Вопросы теоретического минимума

1. Дайте определение основной единицы СИ – количества вещества (1 моль).

2. Функция распределения Максвелла по модулю скорости и ее график.

3. Как найти относительное число молекул газа dN/N, у которых модуль скорости лежит в малом интервале [v;v+dv]?

4. Молекулярно-кинетический смысл температуры.

5. Распределение Больцмана.

Задачи

1. В стеклянном сосуде сферической формы с внутренним диаметром 3 см находится азот, давление которого при температуре 190⁰С равно 0,01 мм рт.ст. На стенках сосуда имеется мономолекулярный слой адсорбированного азота. Площадь, занимаемая одной молекулой азота на стенке, равна 1∙10^-15 см ². Каково давление азота в сосуде при температуре 427⁰С, при которой азот полностью десорбируется со стенок?

2. Найти число молекул водорода в объеме 1 см ³, имеющих при нормальных условиях значения скорости в интервале от 399 до 401 м/с.

3. Установленная вертикально закрытая с обоих концов труба наполнена газообразным кислородом (O₂). Высота трубы h=200 м, объем V=200 л. Стенки трубы имеют всюду одинаковую температуру Т=293 K. Давление газа внутри трубы вблизи ее основания равно p₀= 1∙10⁵ Па. Определить: а) давление р в трубе вблизи ее верхнего основания; б) количество молекул кислорода N, содержащихся в трубе.

Примерный вариант контрольной работы по курсу «Молекулярная физика» (разделы 2, 3) Вопросы теоретического минимума

1. Формулировка первого начала термодинамики.

2. Что такое молярная теплоемкость? Почему С_p больше, чем С_v ?

3. Как вычисляется изменение внутренней энергии, работа и кол-во теплоты в изохорном процессе?

4. Формулировка второго начала термодинамики (по Клаузиусу).

5. Статистический смысл закона возрастания энтропии. Формула Больцмана.

Задачи

1. Определить показатель адиабаты γ для смеси газов, содержащей гелий массой m₁= 8 г и водород массой m₂= 2 г.

2. Рабочее тело - идеальный газ – теплового двигателя совершает цикл, состоящий из последующих процессов: изотермического, изобарического, адиабатического. Отношение максимальной и минимальной температур в пределах цикла T_max/T_min= n =2. Построить график цикла и определить его КПД.

3. Азот массой 28 г адиабатически равновесно расширили в n=2 раза, а затем изобарно сжали до первоначального объема. Определить изменение энтропии газа в результате указанных процессов.