 |
Курский государственный технический университет
|
|
|
|
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ
ФЕДЕРАЦИИ
ФИЗИКА
Конспект лекций по молекулярной физике и термодинамике
для студентов инженерно-технических специальностей
Курск 2002
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ
ФЕДЕРАЦИИ
КУРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ
В. М. Полунин, Г. Т. Сычев
ФИЗИКА
Конспект лекций по молекулярной физике и термодинамике
для студентов инженерно-технических специальностей
Курск 2002
УДК 53
ББК В3
Ф 50
Рецензенты:
зав. кафедрой ТиЭФ КГТУ, доктор физ. -мат. наук,
профессор, А. А. Родионов,
зав. кафедрой общей физики КГПУ, кандидат физ. -мат.
наук, доцент В. В. Зотов,
зав. кафедрой физики КСХА, кандидат техн. наук,
доцент, Д. И. Якиревич
Полунин В. М., Сычев Г. Т. Физика: Конспект лекций по молекулярной физике и термодинамике для студентов инженерно-технических специальностей /Курск. гос. техн. ун-т. Курск, 2002. 134 с.
Цель конспекта лекций - оказать помощь студентам инженерно-технических специальностей в изучении физики.
Он составлен в соответствии с требованиями Государственного образовательного стандарта-2000, Примерной программы дисциплины «Физика» (2000 г. ) и рабочей программы по физике для студентов инженерно-технических специальностей КГТУ (2000 г. ).
Содержит конспект лекций по молекулярной физике и термодинамике и может быть использован студентами инженерно-технических специальностей всех форм обучения.
УДК 53
ББК В3
Ф 50
Ó Курский государственный технический университет, 2002
Ó В. М. Полунин, Г. Т. Сычев, 2002
Содержание
От авторов 6
|
|
|
Основы молекулярной физики и термодинамики 7
Лекция 11. Молекулярно-кинетическая теория строения
вещества 7
Молекулярная физика и термодинамика. Основные положения и понятия. Динамические и статистические закономерности в физике. Статистический и термодинамический методы исследования. Макроскопическое состояние. Термодинамические функции состояния. Уравнение состояния. Внутренняя энергия. Интенсивные и экстенсивные параметры. Модель идеального газа. Основное уравнение состояния идеального газа. Основные газовые законы. Молекулярно-кинетический смысл абсолютной температуры.
Лекция 12. Некоторые вопросы статистической физики 22
Распределение энергии по степеням свободы. Вероятность и флюктуации. Распределение молекул /частиц/ по абсолютным значениям скорости. Распределение Максвелла. Скорости теплового движения частиц. Средняя длина свободного пробега молекул. Распределение Больцмана. Барометрическая формула. Внутренняя энергия и теплоемкости идеального газа. Классическая теория теплоемкостей.
Лекция 13. Элементы термодинамики 35
Обратимые, необратимые и круговые тепловые процессы. Первое начало термодинамики и его применение к изопроцессам в идеальных газах. Цикл Карно. Максимальный КПД тепловой машины. Энтропия системы и её свойства. Определение изменения энтропии системы. Второе начало термодинамики. Термодинамические потенциалы. Третье начало термодинамики. Применения термодинамики.
Лекция 14. Элементы неравновесной термодинамики 55
Термодинамика неравновесных процессов. Закон сохранения массы в термодинамике неравновесных процессов. Закон сохранения импульса в термодинамике неравновесных процессов. Закон сохранения энергии в термодинамике неравновесных процессов. Уравнение баланса энтропии.
|
|
|
Лекция 15. Реальные газы. Фазовые равновесия и превращения 61
Реальные газы. Молекулярные силы. Уравнение Ван-дер-Ваальса. Изотермы Ван-дер-Ваальса и экспериментальные изотермы реальных газов. Внутренняя энергия реального газа. Эффект Джоуля-Томсона. Фазы и фазовые превращения. Условия равновесия фаз. Фазовые диаграммы. Уравнение Клапейрона-Клаузиуса. Метастабильные состояния. Критическая точка. Тройная точка. Фазовые переходы 1-го и 2-го рода.
Лекция 16. Кинетические явления (явления переноса) 85
Понятие о физической кинетике. Диффузия, теплопроводность в газах, жидкостях и твердых телах. Коэффициенты диффузии и теплопроводности. Вязкость жидкостей и газов. Коэффициент вязкости жидкостей и газов. Динамическая и кинематическая вязкости.
Лекция 17. Элементы механики сплошных сред 91
Общие свойства жидкостей и газов. Кинематическое описание движения жидкости. Идеальная и вязкая жидкости. Гидростатика несжимаемой жидкости. Стационарное движение идеальной жидкости. Уравнение Бернулли. Гидродинамика вязкой жидкости. Силы внутреннего трения. Коэффициент вязкости. Стационарное течение вязкой жидкости. Уравнение неразрывности. Формула Пуазейля. Формула Стокса. Кинематика и динамика газов. Идеально упругое тело. Упругие деформации и напряжения. Закон Гука. Пластические деформации. Предел прочности.
Библиографический список 134
От авторов
Настоящее пособие составлено по материалам, наработанным авторами в процессе чтения лекций по общей физике студентам инженерно-технических специальностей, с относительно малым объемом аудиторных занятий, на протяжении длительного промежутка времени.
Наличие у студентов инженерно-технических специальностей данного конспекта лекций позволит им и лектору более эффективно использовать лекционное время, уделить больше внимания трудным для понимания вопросам, облегчить студентам процесс подготовки к экзамену.
Особо нуждаются в таком пособии, на наш взгляд, студенты заочной, ускоренной и дистанционной форм обучения, которые, приступая к изучению физики, имеют недостаточные навыки адекватного восприятия физических понятий, определений и законов.
|
|
|
Изложение материала в данной работе предусматривает знание студентами физики и математики в объеме школьной программы, поэтому многие понятия в нем не раскрываются в подробностях, а используются как достаточно известные.
Предполагается также, что студенты уже изучили или изучают параллельно читаемому курсу физики соответствующий математический аппарат (дифференциальное и интегральное исчисление, анализ функций, векторную алгебру, ряды), что освобождает нас от необходимости специального рассмотрения аппарата высшей математики.
Особенностью пособия является то, что, материал представлен в нем в определенной, не традиционной, последовательности, содержит необходимые рисунки и пояснения.
Пособие может быть использовано аспирантами и преподавателями, имеющими недостаточный опыт работы в вузе.
Авторы будут благодарны всем, кто внимательно просмотрит данное пособие и выскажет определенные замечания по существу. Кроме того, они постараются учесть все рациональные замечания со стороны коллег-физиков, аспирантов, студентов и внести соответствующие исправления и дополнения.
Молекулярная физика и термодинамика
|
|
|
