Оценочные средства для текущего контроля успеваемости и промежуточной аттестации

Оценочные средства для текущего контроля успеваемости и промежуточной аттестации

Оценочными средства для текущего контроля успеваемости и промежуточной аттестации являются:

- тестирование в начале и в конце курса,

- домашние задания к каждому семинарскому занятию,

- контрольные работы по четырем разделам в учебных группах,

- опрос и обсуждение на каждом семинарском занятии,

- рубежный контроль в виде курсовых контрольных.
Образец варианта контрольной работы по 2-му разделу курса (проводятся в группах)

Вариант работы:

1. 
   Горизонтально расположенную трубку с закрытыми торцами вращают с постоянной угловой скоростью  вокруг вертикальной оси, проходящей через один из ее торцов. В трубке находится газ с молярной массой при температуре T. Длина трубки L. Найти значение , при котором отношение концентраций молекул газа у противоположных торцов трубки равно 2.
   

2. 
   Во сколько раз изменится число ударов молекул газа о поверхность стенки в единицу времени, если газ адиабатически расширить в раз? Показатель адиабаты равен .
   

3.  Идеальный одноатомный газ нагревают так, что его давление, изменяясь пропорционально квадратному корню из абсолютной температуры (), возрастает в n раз. Затем газ охлаждают, при этом его давление уменьшается пропорционально температуре (р ~ Т) до начального. После этого газ изобарически возвращают в исходное состояние. Найти КПД теплового двигателя, работающего по такому циклу.
4.  Один моль идеального газа с показателем адиабаты  совершает политропический процесс, в результате которого абсолютная температура газа увеличивается в  раз. Показатель политропы равен п. Найти приращение энтропии газа в данном процессе.
5.  Найти критическую плотность воды, если критическое давление для воды равно P_кр = 195 атм, а критическая температура Т_кр = 374 С, предполагая, что вода подчиняется уравнению Ван-дер-Ваальса.
Полный перечень билетов к экзамену.

Билет 1.

1.Предмет молекулярной физики. Основные положения молекулярно-кинетической теории. Статистический подход к описанию молекулярных явлений. Понятие о статистических закономерностях.

2.Теплоемкость системы. Теплоемкость идеального газа. Связь теплоемкости газа с числом степеней свободы молекул. Уравнение Майера.
Билет 2.

1.Идеальный газ. Пространственное распределение частиц идеального газа. Вероятность нахождения m частиц в одной половине сосуда, если полное число частиц равно n.

2. Политропический процесс. Уравнение политропы и его частные случаи.
Билет 3.

1.Биномиальное распределение. Флуктуации плотности идеального газа.

2.Классическая теория теплоемкости твердых тел. Закон Дюлонга и Пти. Зависимость теплоемкости твердых тел от температуры. Температура Дебая.
Билет 4.

1.Распределение Пуассона как предельный случай биномиального распределения. Примеры его применения.

2.Преобразование теплоты в работу. Циклические процессы. Тепловой двигатель. Коэффициент полезного действия. Цикл Карно. КПД цикла Карно. Циклы Отто и Дизеля.
Билет 5.

1.Распределение Гаусса как предельный случай биномиального распределения. Примеры его применения.

2.Две теоремы Карно. Неравенство Клаузиуса для цикла Карно.
Билет 6.

1.Основное уравнение молекулярно-кинетической теории газов. Уравнение Клапейрона – Менделеева.

2.Термодинамическая шкала температур. Ее тождественность идеально-газовой шкале.
Билет 7.

1.Понятия равновесного состояния и температуры. Нулевое начало термодинамики. Термометрическое тело и термометрическая величина. Эмпирические шкалы температур. Газовый термометр. Идеально-газовая шкала температур.

2. Энтропия как функция состояния. Изменение энтропии идеального газа в различных процессах.
Билет 8.

1.Статистический смысл температуры. Распределение Гиббса.

2. Второе начало термодинамики. Формулировки Клаузиуса и Томсона (Кельвина). Их эквивалентность
Билет 9.

1.Распределение молекул газа по компонентам скоростей. Распределение Максвелла. Принцип детального равновесия.

2.Неравенство Клаузиуса.
Билет 10.

1.Распределение Максвелла-Больцмана как следствие распределения Гиббса.

2.Второе начало термодинамики и энтропия. Изменение энтропии идеального газа при его адиабатическом расширении в пустоту. Самоорганизация. Примеры ее проявления.
Билет 11.

1.Идеальный газ во внешнем потенциальном поле. Распределение Больцмана. Барометрическая формула. Опыты Перрена.

2.Микро- и макросостояния системы. Термодинамическая вероятность и ее связь с энергией (для идеального газа). Статистическая трактовка энтропии. Формула Больцмана.
Билет 12.

1.Опыты, подтверждающие распределения Максвелла и Больцмана.

2.Фазы вещества. Фазовые переходы первого и второго рода. Испарение и конденсация. Уравнение Клапейрона – Клаузиуса. Кипение жидкостей.
Билет 13.

1.Столкновения молекул в газе. Длина свободного пробега. Частота соударений. Газокинетический диаметр молекул.

2.Плавление и кристаллизация. Возгонка. Фазовые диаграммы. Тройная точка.
Билет 14.

1.Рассеяние молекулярных пучков в газе. Определение длины свободного пробега молекул в опытах по рассеянию молекулярных пучков.

2.Учет сил взаимодействия молекул газа. Уравнение Ван-дер-Ваальса. Изотермы Ван-дер-Ваальса.
Билет 15.

1.Молекулярно-кинетические характеристики воздуха при нормальных условиях.

2.Реальные газы. Изотермы реального газа. Область двухфазных состояний. Метастабильные состояния (перегретая жидкость, переохлажденный пар).
Билет 16.

1.Теорема о равномерном распределении кинетической энергии по степеням свободы. Примеры ее применения.

2.Критические параметры газа Ван-дер-Ваальса. Закон соответственных состояний.
Билет 17.

1.Броуновское движение. Формула Эйнштейна. Опыты Перрена с броуновскими частицами..

2.Силы межмолекулярного взаимодействия. Потенциал Ленарда-Джонса. Физические причины возникновения температуры инверсии.
Билет 18.

1.Опыты Перрена по определению числа Авогадро.

2.Охлаждение газа при адиабатическом расширении. Эффект Джоуля – Томсона. Температура инверсии.
Билет 19.

1.Явления переноса. Диффузия; закон Фика. Внутреннее трение; закон Ньютона – Стокса. Теплопроводность; закон Фурье. Времена релаксации.

2.Поверхностные явления. Коэффициент поверхностного натяжения. Краевой угол. Смачивание и несмачивание.
Билет 20.

1.Явления переноса в газах. Связь коэффициентов переноса с молекулярно-кинетическими характеристиками газа.

2.Капиллярные явления. Формула Лапласа.
Билет 21.

1.Термодинамические потенциалы. Соотношения Максвелла.

2.Давление насыщенного пара над искривленной поверхностью. Формула Томсона. Причины возникновения перегретой жидкости и переохлажденного пара.
Билет 22

1. Термодинамический подход к описанию молекулярных явлений. Понятие термодинамического равновесия. Квазистатические процессы. Обратимые и необратимые процессы. Примеры.

2.Кристаллы. Симметрия кристаллов. Элементы точечной симметрии: ось симметрии, плоскость симметрии, центр инверсии, зеркально-поворотная ось симметрии.
Билет 23.

1.Первое начало термодинамики. Его применение к процессам в идеальном газе (изотермический, изохорический, изобарический и адиабатический процессы).

2.Кристаллическая решетка. Элементарная ячейка. Трансляция и трансляционная симметрия. Кристаллические системы.
Билет 24.

1.Третье начало термодинамики и его следствия. Метод магнитного охлаждения.

2.Решетки Браве. Обозначение плоскостей и направлений в кристалле. Индексы Миллера. Дефекты в кристаллах.
Билет 25

1.Вязкость, теплопроводность и диффузия в жидкостях и твердых телах. Энергия активации.

2.Сжижение газов.