NetNado
  Найти на сайте:

Учащимся

Учителям



Самостоятельная работа Лекции Семинары Лабораторные работы 1 Введение


N
раз-
дела


Наименование
раздела



Трудоёмкость (академических часов) и содержание занятий


Форма
текущего
контроля





Аудиторная работа

Самостоятельная работа


Лекции

Семинары

Лабораторные работы

1

Введение

2 часа

Предмет молекулярной физики. Основные положения молекулярно-кинетической теории. Методы описания систем многих частиц

2 часа

Основные понятия теории вероятностей. Случайная величина. Вероятность. Элементы комбинаторики.





4 часа

Работа с лекционным материалом.

Знакомство с основными понятиями теории вероятности, компьютерным моделированием движения молекул, используя Интернет-рессурсы

Выполнение домашнего задания

Т

ДЗ,

КР,

Оп

Об,
РС.


2

Статистический метод

2 часа

Статистический подход к

описанию молекулярных

явлений. Понятие о

статистических закономерностях. Основные понятия теории вероятностей.


2 часа

Дискретная и непрерывная случайные величины Вероятность и плотность вероятности. Среднее значение и дисперсия




_4 часа

Работа с лекционным материалом.

Знакомство с основными понятиями теории вероятности Расчет средних значений и дисперсии для различных случайных величин. Выполнение домашнего задания



2 часа

Идеальный газ. Равновесное

пространственное распределение частиц идеального газа.

Флуктуации плотности идеально-

го газа Биномиальное распределе-

ние (распределение Бернулли).


2 часа

Биномиальное распределение. Пространственное распределение частиц идеального газа. Флуктуации плотности.

.




4 часа

Вычисление средних значений и дисперсия случайноых величин, подчиняющихся биномиальному распределению. Выполнение домашнего задания

2 часа

Предельные случаи биномиально-

го распределения: распределения Пуассона и Гаусса. Примеры их применения.


2 часа

Распределения Пуассона и Гаусса.





4 часа

Вывод предельным переходом из биномиального распределения распределения Пуассона и нормального распределения. Оценки вероятностей разных событий с использованием этих формул. Выполнение домашнего заадания

2 часа

Распределение молекул газа

по скоростям. Распределение Максвелла. Принцип детального равновесия. Характерные скорос-

ти молекул. Распределение моле-

кул по компонентам скоростей


4 часа

Распределение молекул газа по скоростям. Распределение Мак-

свелла. Молекулярная эффузия






6 часов

Вычисление наивероятной, средней и среднеквадраьтичной скоростей и их оценка. Выполнение домашнего задания














2 часа

Основное уравнение молекулярно-кинетической теории (МКТ) идеального газа. Законы Дальтона и Авогадро.

Уравнение Клапейрона – Менделеева.



4 часа

Основное уравнение молекулярно-кинетической теории идеального газа. Законы Дальтона и Авогадро. Уравнение Клапейрона – Менделеева




6 часов

Вывод основного уравнения МКТ и уравнения Клайперона-Менделеева.

Оценка парциальных давлений компонент воздуха. Выполнение домашнего задания. Подготовка к контрольной работе




2 часа

Идеальный газ во внешнем потенциальном поле. Распределе-

ние Больцмана. Барометрическая формула. Опыты, подтверждаю-

щие распределения Максвелла и Больцмана. Опыты Перрена по определению числа Авогадро.

Температура и ее статистический смысл. Распределение Гиббса. Распределение Максвелла  Больцмана.


2 часа

Контрольная работа




4 часа

Расчет термодинамической вероятности микросостояний идеального газа. Вывод распределения Гиббса и Максвелла-Больцмана. Выполнение домашнего задания








2 часа

Столкновения молекул в газе. Степени свободы статистической системы. Броуновское движение .Длина свободного пробега. Частота со- соударений.Газокинетический ди-аметр. Расссеяние молекулярных пучков в в газе. Теорема о рав-раномерном распределении кинетической энергии по степеням свободы. Броуновское движение. Формула Эйнштейна. Движение молекул и атомов в жидкостях и твердых телах.


2 часа

Газ во внешнем потенциальном пополе. Барометрическая формула. РаРаспределение Больцмана.





4часа

Работа над ошибками в контрольной

Вывод Распределения Больцмана. Его применение к результатам опыта Перрена и оценка постоянной Больцмана. Выполнение домашнего задания




2 часа

Явления переноса.Диффузия;

закон Фика. Внутреннее

трение (перенос импульса);

закон Ньютона - Стокса.

Теплопроводность; закон Фурье.

Связь коэффициентов

переноса с молекулярно-кинети-

ческими характеристиками

вещества.


2 часа

Степени свободы статистической системы. Распределение энергии по степеням свободы. Броуновское движение






4 ч4 часа Вывод Формулы Эйнштейна. Ее применение к результатам опыта Перрена и оценка постоянной Больцмана. Выполнение домашнего задания

ре

р

пе

О

О

ттт





2 часа

Нестационарные явления переноса. Уравнение теплопроводности. Уравнение диффузии. Времена релаксации.


4 часа

Стационарные явления переноса. Уравнения Фика, Фурье, Ньютона – Стокса. Явления переноса в разреженных газах.





6 часов

Вывод уравнения переноса и оценка коэффициентов переноса

газов, жидкостей и твердых тел. Выполнение домашнего задания.





2 часа

Канонический и микроканони-

ческий ансамбли. Микро- и макросостояния. Статистический смысл температуры. Распределе-

ние Гиббса.

2 часа

Нестационарные явления переноса. Уравнения диффузии и теплопроводности. Времена релаксации.





4 часа

Вывод нестационарного уравнения диффузии и теплопроводности и оценка времен релаксации. Выпонение домашнего задания. Подготовка к

контрольной работе




3

Термодинамика

2 часа

Понятия равновесного состояния и температуры. Нулевое начало термодинамики. Принципы конструирования термометра. Эмпирическая шкала температур.

Термодинамический подход к описанию молекулярных явлений. Понятие термодинамического равновесия. Квазистатические процессы. Обратимые и необрати

мые процессы. Первое начало термодинамики. Его применение

к процессам в идеальном газе.


2 часа

Контрольная работа





4 часа

Проработка лекционного материала.

Сопоставление шкал Цельсия, Реомюра и Фаренгейта. Выполнение домашнего задания





2 часа

Теплоемкость системы. Тепло-

емкость идеального газа. Связь теплоемкости газа с числом сте-

пеней свободы молекул. Уравне-

ние Майера. Политропический процесс. Уравнение политропы.


4 часа

Термодинамические системы. Состояние термодинамического равновесия. Температура и ее измерение. Процессы в идеальном газе

газе




6 часов.

Работа над ошибками в контрольной работе. Тренировка графического построения процессов в идеальном газе. Выполнение домашнего задания




2 часа

Классическая теория теплоем-

кости твердых тел. Закон Дю-

лонга и Пти. Развитие

теории теплоемкостей Эйнште-

йном и Дебаем.


4 часа

I начало термодинамики. Основные составляющие энергетического баланса. Теплоемкость газов, жидкостей и твердых тел. Температура Дебая.





6 часов

Расчет теплоемкостей различных процессов в идеальном газе и газе Ван-дер-Ваальса.




2 часа

Преобразование теплоты в

работу. Циклические процессы. Нагреватель, рабочее тело, холодильник. Коэффициент

полезного действия. Тепловой двигатель и холодильная машина. Цикл Карно. КПД цикла Карно. Двигатель внутреннего сгорания.


4 часа

Циклические процессы. КПД

циклов. Тепловые двигатели.





6 часов

Расчет КПД двигателя Стирлинга, Отто и Дизеля, а также холодильника. Выполнение домашнего задания







2 часа

Две теоремы Карно. Термодинамическая шкала

температур, ее тождественность идеально-газовой шкале. Нерав-

енство Клаузиуса. Второе начало термодинамики. Формулировки Клаузиуса и Томсона (Кельвина).

Их эквивалентность.


4 часа

Энтропия. II и III начала термодинамики.





6.часов

Даказательство эквивалентност обеих формулировок и неравенства Клаузиуса. Выполнение домашнего задания










2 часа

Понятие энтропии. Энтропия идеального газа. Закон возраста-

ния энтропии. Статистическая трактовка энтропии. Формула Больцмана. Понятие о самоорганизации. Термодинами-

ческие потенциалы.


2 часа

Термодинамические потенциалы.





4 часа

Вывод соотношений Максвелла с использованием термодинамических потенциалов. Выполнение домашнего задания. Подготовка к контрольной работе.




4

Реальные газы и жидкости

2 часа

Реальные газы. Уравнение Ван-дер-

Ваальса. Внутренняя энергия газа

Ван-дер-Ваальса. Изотермы газа

Ван-дер-Ваальса. Область двухфаз-

ных состояний. Метастабильные состояния. Критические параметры.

Закон соответственных

состояний.


2 часа

Контрольная работа




4часа

Проработка лекционного материала.Вывод уравнения Ван-дер_Ваальса и расчет критических параметров. Выполнение домашнего задания.










2 часа

Фазовые переходы и их классифи-

кация. Фазовые переходы перво-

го рода. Уравнение Клапейрона - Клаузиуса. Скрытая теплота пере-

хода. Тройная точка. Фазовые переходы второго рода.


4 часа

Реальные газы, жидкости. Урав- Унение Ван-дер-Ваальса.




6 часов

Работа над ошибками в контрольной

работе. Вывод уравнения Клайперона_Кклаузиуса с использованием уравнения Ван-дер-Ваальса.

Выполнение домашнего задания










2 часа

Силы межмолекулярного взаи-модействия. Потенциал Леннарда-Джонса. Охлаждение при адиабатическом расширении.

Эффект Джоуля -Томсона.Методы получения низких температур. Магнитное и лазерное охлаждение. Третье начало термодинамики и

его следствия.


4.часа

Фазовые переходы. Уравнение КлКлайперона – Клаузиуса




6 часов

Вывод уравнения Клайперона_Кклаузиуса с использованием потенциала Гиббса

Выполнение домашнего задания.











2 часа

Жидкости. Поверхностные явле-

ния.Коэффициент поверхностного натяжения. Краевой угол. Смачи-

вание и несмачивание. Формула Лапласа. Капиллярные явления.



2 часа

Охлаждение и сжижение газов. Методы получения низких

температур.





4 часа

Вывод дифференциального коэффициента охлаждения при адиабатическом расширении и дросселировании. Их оценка для идеально газа и газа Ван дер_Ваальса. Выполнение домашнего задания




5.

Твердые тела

2 часа

Кристаллы. Симметрия кри-

сталлов.Кристаллическая решетка. Элементарная ячейка. Решетки

Браве. Обозначение плоскостей и направлений в кристалле. Индеек-

сы Миллера. Изоморфизм и полиморфизм. Дефекты в крис-

таллах. Дислокации. Понятие

о жидких кристаллах.


2 часа

Поверхностные явления




4.часа

Вывод уравнения Томсона, описывающего зависимость давления насыщенного пара от кривизны поверхности жидкости. Оценка температуры перегретой жидкости и переохлажденного пара.

Выполнение домашнего задания













2 часа

Контрольная работа




6 часов

Работа над ошибками в контрольной работе . Полготовка к общепоточной контрольной работе










страница 1


скачать

Другие похожие работы: