- •Жалпы физика курсы
- •Алматы, 2007
- •Студенттерге арналған пән бағдарламасы – syllabus. Оқу мерзімі- 4 жыл Академиялық дәрежесі- бакалавр
- •1 Кесте
- •Дәрістік, практикалық және зертханалық оқулардың тақырыптары, оқуды, рейтингті өткізу кестесі:
- •Практикалық оқулардың тақырыптары:
- •Кафедрада жасалатын зертханалық жұмыстардың тізімі Механика және молекулалық физика
- •Электр және магнетизм
- •Оптика және атомдық физика
- •Әдебиеттер тізімі:
- •Студенттер үшін жадынама
- •I тарау. Механика.
- •§1. Дәріс сабағының конспектілері.
- •Механикадағы абстрактылы шамалар.
- •Кинематика
- •Қозғалыстың жалпы түрлері
- •Санақ жүйесі. Траектория, жол, орын ауыстыру векторы.
- •Жылдамдық, үдеу
- •Орташа жылдамдық векторы радиус-векторының уақыт интервалына қатынасын айтады:
- •Айналмалы қозғалыстың кинематикасы.
- •Ілгерілемелі және айналмалы қозғалыстарды салыстыру
- •Материалдық нүктенің динамикасы
- •Ньютонның бірінші заңы.
- •2.2. Ньютонның екінші заңы.
- •2.2.1 Масса
- •2.2.3 Импульс.
- •Ньютонның екінші заңы.
- •Әсер етуші күштердің тәуелсіздік заңы.
- •3.2 Эйнштейн постулаттары.
- •3.3 Лоренц түрлендіруі
- •3.4 Релятивистік динамикадағы негізгі теңдеулер
- •4. Механикадағы күштер.
- •41 Ауырлық күші және салмақ
- •4.2 Үйкеліс күші
- •4.3 Серпімді күштер
- •5. Механикалық жұмыс
- •6. Энергия.
- •6.1 Кинетикалық энергия.
- •6.2 Потенциалдық энергия.
- •6.3 Энергияның сақталу заңы.
- •7. Механизмдердің пайдалы әсер коэффициенті.
- •Массасы барлық көлемге бірдей орналасқан және дұрыс геометриялық
- •Айналмалы қатты дененің динамикасының негізгі теңдеуі.
- •Импульс моменті және сақталу заңдары.
- •Дененің ілгерлемелі қозғалысы мен қатты дененің айналмалы қозғалысын салыстырайық:
- •Қатты дененің деформациясы.
- •Бүкіләлемдік тартылыс заңы.
- •Сұйықтың ағын сызықтары мен ағын түтіктері.
- •Бернулли теңдеуі
- •Тұтқырлық
- •Ағынның түрлері
- •Стокс заңы.
- •. Пуазейль заңы.
- •Механика бөлімі бойынша қолданылатын әдебиеттер тізімі
- •§2. Физикалық есептерді шығару алгоритмі
- •§3. Механика бөлімі бойынша мысал есептер.
- •§4. Студенттердің өз бетінше шығаруына арналған есептер.
- •Механика бойынша есептер шығаруда қолданылатын әдебиеттер:
- •§5. Жалпы физика курсы бойынша лабораториялық жұмыстарды істеу алгоритмі
- •§6. Физикалық тәжірибелердің негізгі түсініктері
- •Математикалық маятниктің тербеліс заңдарын зерттеу.
- •Тәжірибе қондырғысы.
- •Өлшеу нәтижелерін математикалық өңдеу.
- •Механика бөлімі бойынша виртуалдық тұрғыда жасалатын жұмыстар тізімі.
- •Лабораториялық жұмыстар бойынша қолданылатын әдебиеттер тізімі.
- •§7. Механика бөлімі бойынша өз бетінше дайындық ретінде берілген тест сұрақтары.
- •Молекулалық физика және термодинамика Идеал газдардың молекулалық–кинетикалық теориясы
- •§8. Дәріс сабағының конспектілері.
- •Статистикалық және термодинамикалық зерттеу әдістері:
- •Термодинамикалық жүйе.
- •Температура.
- •Идеал газ.
- •Бойль – Мариотт заңы
- •Авогадро заңы.
- •6. Дальтон заңы.
- •Температураның термодинамикалық шкаласында
- •8. Идеал газ күйінің теңдеуі.
- •Идеал газдардың молекулалық – кинетикалық теориясындағы негізгі теңдеу
- •Идеал газ молекулаларының орташа квадраттық жылдамдығы:
- •Идеал газ молекулаларының жылдамдығы бойынша таралуы туралы Максвелл заңы.
- •17. Молекулалардың орташа еркін жүру жолы.
- •18. Молекулалық- кинетикалық теорияны дәлелдейтін тәжірбиелер.
- •19. Тасымал құбылысы.
- •20. Жылу өткізгіштік.
- •21. Диффузия
- •22. Ішкі үйкеліс (тұтқырлық).
- •Термодинамика жүйесіндегі ішкі энергия.
- •Еркіндік дәрежесінің саны.
- •Еркіндік дәрежесі бойынша энергияның бірқалыпты таралуына арналған Больцман заңы.
- •26. Термодинамиканың 1-ші бастамасы.
- •27. Ұлғаю кезіндегі газдың жұмысы.
- •28. Жылусыйымдылық.
- •Тұрақты көлемдегі мольдік жылу сыйымдылық.
- •Тұрақты қысымдағы молярлы жылу сыйымдылық. Майер теңдеуі.
- •35. Адиабаталық процестегі газдың жұмысы.
- •37. Айналмалы процесі. (цикл)
- •38. Айнымалы процесс үшін пәк
- •39. Қайтымды және қайтымсыз процестер.
- •40.Энтропия.
- •41. Энтропияның өзгеруі.
- •42. Энтропияны статистикалық тұрғыдан түсіндіру.
- •43.Энтропияның өсу принципі.
- •44.Термодинамиканың екінші бастамасы.
- •45. Термодинамиканың үшінші бастамасы:
- •46. Жылулық двигательдер және тоңазытқыш машиналар.
- •Двигательдің термиалық пәк-і.
- •47. Карно теоремасы.
- •48. Карно циклы.
- •50. Реал газдардың изотермалары.
- •51. Реал газдың ішкі энергиясы.
- •52. Сұйықтар және олардың сипаттары.
- •53. Беттік тартылу.
- •Қатты денеге жұғылатын сұйықтық деп шеттік бұрышы үшкір болған
- •55. Сұйықтықтың қисық бетінің қысымы.
- •56. Капилярлық құбылыс.
- •57. Кристалдық және аморфты қатты денелер.
- •58. Кристалдардың типтері.
- •59. Кристалдардағы ақаулар.
- •60. Қатты денелердің жылу сыйымдылығы.
- •61. Агрегаттық күйдің өзгерісі.
- •62.Фазалық ауысулар.
- •63. Диаграммалық күй.
- •64. Клапейрон - Клаузиус теңдеуі.
- •65. Күй диаграммасын талдау.
- •Молекулалық физика бойынша әдебиеттер тізімі.
- •§9. Есептерді шығару мысалы.
- •§10. Студенттердің өз бетінше шығаруға ұсынылған есептер.
- •Молекулалық физика бойынша есептер шығаруда қолданылатын әдебиеттер:
- •§11. Сұйықтың беттік керілу коэффициентін анықтау.
- •Теориялық кіріспе.
- •Эксперименттік қондырғы.
- •Экспериментті жүргізу.
- •Нәтижелерді өңдеу.
- •Бақылау сұрақтары
- •Молекулалық физика және термодинамика бөлімі бойынша кафедрадағы лабораториялық жұмыстар тізімі:
- •Молекулалық физика бойынша компьютерлік жұмыстар тізімі
- •Лабораториялық жұмыстар бойынша қолданылатын әдебиеттер тізімі.
- •§12. Молекулалық физика және термодинамика бөлімі бойынша тест сұрақтары
- •Мазмұны
Идеал газ.
Физикалық моделі мынадай:
1) Газ молекулаларының көлемі ыдыс көлемімен салыстырғанда аз болады.
2) Газ арасында молекулалары күштік әсер болмайды.
3) Газ молекулаларының өзара және ыдыс қабырғасымен соқтығысуы абсолютті серпімді болады.
Бұдан шығатын қорытынды:
Идеал газдарды көлемі көзге ілінбейтін және қашықтықта бір – бірімен
әрекеттеспейтін тәртіпсіз қозғалыстағы молекула – шариктердің жиынтығы деп қарастыруға болады.
Идеал газ әрекеттерін сипаттайтын заңдар: Бойль –Мариотт, Авогадро, Дальтон, Гей – Люссак заңдары.
Бойль – Мариотт заңы
Тұрақты температурада Т, берілген m масса (газдың ) үшін,V көлем мен P қысымның көбейтіндісі - тұрақты шама.
PV = const егер T = const және m = const болса .
Тұрақты температурадағы заттың қасиетін сипаттайтын, P және V арасындағы байланысты көрсететін қисық изотерма деп аталады. Изотерма – болған процестің температурасы жоғары болған сайын графикте де жоғары орналасатын гипербола.
Авогадро заңы.
Заттың мөлшері ν – физикалық шама, ол cпецификациялық элемент құрылымы сандарымен анықталады. Олар – молекула, атом немесе бір заттың құрамындағы ион.
Зат мөлшерінің бірлігі – моль – 0,012кг 12С көміртегі изотопындағы құрылым элемент қанша болса, соншадан тұратын жүйе затының мөлшері.
Әртүрлі заттардың бір молінде NА молекула саны бірдей болады, ол Авогадро саны деп аталады.
NA = 6.022*1023 1/ моль
Авогадро заңы: Әртүрлі заттардың молі бірдей температурада және қысымда бірдей көлемде болады. Температурасымен қысымы бірдей кез – келген газдың мольдерінің көлемдері де бірдей болады.
T = T0, P = P0 шарттарында Vµ көлемі (мольдік көлем) мынаған тең:
Vµ = 22.41*10-3 м3/моль
Мольдік масса µ = m/ν, бұл заттың бір молінің массасы. Бұдан ν = m/µ
Мольдік массаның бірлігі – кг/ моль
6. Дальтон заңы.
Парциалдық қысым дегеніміз – ол құрама газ құрамына кіретін газдың, егер ол, сол температурада құрама газдың көлемін толық алған жағдайда газдың түсіретін қысымы.
Дальтон заңы: Құрама идеал газ қысымы оған кіретін газдардың парциальдық қысымдар p1, p2 ,…, pn – лардың қосындысына тең;
P=
p1+p2+…+pn
немесе
P=
7. Гей- Люссак заңы.
1) тұрақты көлемде берілген массасы m газ қысымы p t температурасы бойынша түзу сызық бойымен өзгереді:
Р= р0 ( 1+at ) , егер V= const, m= const болса
2) Тұрақты қысымда берілген массасы m газ көлемі V t температурасы бойынша түзу сызық бойымен өзгереді:
V = V 0 ( 1+at ) , егер Р = const, m= const,
мұндағы, a= 1/273К-1 ,V 0 және Р0 - t=0 0C – ғы қысым мен көлем.
Тұрақты қысымда өтетін процесс изобаралық деп аталады. (V, t) координатасының диаграммасында бұл процесс изобара деп
аталатын түзумен сипатталады.
Тұрақты көлемде өтетін процесс изохоралық деп аталады. (Р, t) координатасының диаграммасында бұл процесс изохора деп аталатын түзумен сипатталады.
Температура осі t = - 1/a =-2730C нүктесінде изобара мен изохора қиылысады. Егер нәтиженің басын осы нүктеге қойсақ, онда Кельвин шкаласын (термодинамикалық температура) аламыз: T= t + 1/a
