Молекулярная физика и термодинамика
Экзаменационные вопросы по физике:
Молекулярная физика и термодинамика
Основные единицы измерения в молекулярной физике
Температурные шкалы
Законы идеального газа
Изопроцессы
Работа газа. PV - диаграмма.
Внутренняя энергия идеального газа
1-й закон (начало) термодинамики
Теплоёмкость.
Адиабатический процесс
Молекулярно-кинетическая теория газа
Основное уравнение МКТ,
Длина свободного пробега
Закон Максвелла
Распределение Больцмана
Реальный газ. Уравнение Ван-дер-Ваальса
Явления переноса в газах и жидкостях
Основы физики жидкости
Элементы физики твёрдого тела
Основные единицы измерения в молекулярной физике и термодинамике. Международная система СИ. Наиболее распространённые внесистемные физические единицы измерения.
Метод размерностей и его применение. Основные размерности в разделе- молекулярная физика и термодинамика.
Температура. Измерение температуры (термодинамическая шкала или
шкала Кельвина, шкала Цельсия, шкала Фаренгейта и шкала Ранкина).
Идеальный газ. Число Авогадро. Молярная масса газа и её расчёт.
Уравнение состояния идеального газа (ур-ние Клапейрона-Менделеева).
Изотермический процесс. Закон Бойля-Мариотта.
Работа газа и сообщаемое газу тепло в изотермическом процессе.
Изотермы реальных газов.
Единицы измерения давления в газе. Закон Гей-Люсака.
Изобарический процесс (работа газа, изменение внутренней энергии
и теплоёмкость).
Изохорический процесс. Закон Ш арля. Работа газа, изменение его
внутренней энергии и теплоёмкость в изохорическом процессе.
Адиабатический процесс. Уравнение Пуассона. Показатель адиабаты.
Примеры адиабатических процессов в природе и в технике.
Адиабатическое дросселирование. Эффект Джоуля –Томсона.
Температура инверсии. Сжижение газов.
Внутренняя энергия идеального газа (вывод формулы). Внутренняя энергия реального газа и её изменение в адиабатическом процессе. Работа дизеля (PV-диаграмма).
Теплоё мкость вещества. Молярная и удельная теплоёмкости.
Политропический процесс. Уравнение политропы. Уравнение Майера.
Графическое представление взаимозависимостей физических величин
в молекулярной физике и термодинамике.
Анализ графиков с использованием понятий - производная и интеграл.
Работа газа. PV - диаграмма. Работа газа в замкнутом процессе.
Работа идеального газа в адиабатическом процессе (вывод формулы).
Связь температуры со скоростью движения молекул и атомов вещества.
Основное уравнение МКТ (молекулярно-кинетической теории газов).
Средняя квадратичная скорость поступательного движения
молекул газа и их средняя кинетическая энергия.
Закон Максвелла о распределении молекул газа по скоростям и энергиям. Наиболее вероятная скорость молекул и её зависимость от температуры.
Длина свободного пробега молекул идеального газа. Эффективный диаметр молекул. Среднее число столкновений молекулы с другими молекулами газа.
Распределение Максвелла-Больцмана. Распределение Больцмана.
Барометрическая формула (вывод). Центрофугирование.
Число степеней свободы атомов и молекул вещества. Принцип независимого распределения энергии по степеням свободы молекул идеального газа (принцип Больцмана).
Первое начало ( 1-й закон) термодинамики.
Вечный двигатель первого рода.
Круговые термодинамические процессы (циклы). Работа газа в цикле.
Цикл Карно и его коэффициент полезного действия.
Прямой и обратный цикл. Принцип работы холодильника.
Необратимые процессы. Тепловой насос.
Энтропия. Второй закон (второе начало) термодинамики
(закон возрастания энтропии).
Формула Больцмана. Тепловая смерть Вселенной.
3-й закон (начало) термодинамики (теорема Нернста-Планка).
Уравнение состояния реального газа (уравнение Ван-дер-Ваальса).
Критическое состояние. Изотермы реальных газов. Фазовые переходы.
Явление теплопроводности. Закон Фурье.
Коэффициент теплопроводности в кинетической теории газов.
Диффузия химически однородного газа. 1-й и 2-й законы Фика.
Коэффициент диффузии в кинетической теории газа. Самодиффузия.
Явление внутреннего трения. Динамический коэффициент вязкости.
Закон Ньютона для внутреннего трения.
Вязкое трение и сопротивление среды. Зависимость вязкости среды
от температуры. Закон Стокса.
Ламинарное и турбулентное течение жидкости. Число Рейнольдса.
Закон Пуазейля (течение вязкой жидкости по трубе).
Давление в жидкости и газе. Гидростатическое давление.
Единицы измерения давления. Закон Паскаля. Закон Архимеда (вывод).
Течение несжимаемой жидкости. Уравнение неразрывности струи.
Уравнение Бернулли. Формула Торричелли. Трубка Пито-Прандтля.
Поверхностное натяжение жидкости. Сила поверхностного натяжения.
Коэффициент поверхностного натяжения. Смачивание. Флотация.
Давление над искривлённой поверхностью жидкости. Формула Лапласа.
Капиллярные явления (вывод формулы для высоты поднятия
жидкости в капилляре).