- •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
43.Энтропияның өсу принципі.
Жабық жүйедегі барлық процесстер, оның энтропиясының өсуіне әкеледі. Энтропия, күйдің ықтималдылығы максималды болғанша, жабық жүйедегі аз ықтималдылықтан көп ықтималдыққа қарай бағытталып жүреді, Тепе-теңдік күйде күй системасының ең үлкен ықтималдылығы орындалады, мұнда микрокүйлердің саны максималды болғандықтан, энтропия да максималды болады.
44.Термодинамиканың екінші бастамасы.
Кез-келген жабық жүйедегі қайтымсыз процесс мына түрде болады - жүйенің энтропиясы өседі ( энтропияның өсу заңы)
Термодинамиканың бірінші бастамасы деп - термодинамикалық процестерге қатысты энергияның сақталу және түрлену заңын айтады.
Термодинамиканың екінші бастамасы - термодинамикалық процестердің жүру өту бағытын анықтайды, яғни табиғатта қандай процестердің болатынын немесе болмайтынын көрсетеді.
Термодинамиканың екінші бастамасының екі анықтамасы бар: олар энтропияның өсу заңының эквиваленті.
Кельвин бойынша: жалғыз нәтижесі қыздырғыштан алынған жылуды оған эквивалент жұмысқа айналдыратын айналмалы процесс мүмкін емес;
Клаузиус бойынша: бар нәтижесі - аз қыздырылған денеден көп қызған денеге жылу беру болып табылатын айналмалы процесс мүмкін емес;
45. Термодинамиканың үшінші бастамасы:
Термодинамиканың үшінші бастамасы - Нернст - Планк теоремасы - кельвин нөл болғанда термодинамикалық жүйенің құбылысын көрсетеді
(абсолютті
нөл болғанда), температураның Кельвин
нөліне ұмтылуына байланысты барлық
денелердің энтропиясы тепе – теңдік
жағдайда 0-ге ұмтылады.
Жылу сыйымдылық Cv , Cp нөлге тең, егер T = 0 K-ге тең, себебі
dS
=
46. Жылулық двигательдер және тоңазытқыш машиналар.
Жылулық двигатель - бұл периодты жасалған двигатель, жылудың арқасында жұмыс жасайды.
Термостат деп денелермен жылу алмастыра алатын, өзінің температурасын өзгертпейтін термодинамикалық жүйені айтады.
Жұмыс жасайтын дене - бұл айналмалы процесс жасайтын және басқа денелермен энергия алмасатын дене.
Жылу двигателінің жұмыс жасау принципі: қыздырғыш деп аталатын жоғары температуралы Т1 термостаттан, цикл кезінде жылу Q1 көлемі алынады, ал аз температуралы Т2 термостатқа, ол тоңазытқыш деп аталады, цикл кезінде Q2 жылу көлемі беріледі, жасалатын жұмыс A = Q1- Q2
Двигательдің термиалық пәк-і.
П ӘК 1- ге тең болу үшін Q2 = 0 тең болу керек, бірақ онда термодинамиканың екінші бастамасы орындалмайды.
Жылулық двигательде жасалатын процеске қарсы процесс, тоңазытқыш машинада қолданылады: аз температуралы Т2 термостаттан цикл кезінде жылу көлемі Q2 алынады және термостатқа жоғарғы T1>T2 температурамен беріледі. Мұнда Q = Q1-Q2 =A немесе Q1 = Q2+A
Жүйеден Т1 термостатқа берілген жылу мөлшері Q1, Т2 термостаттан алынған жылу мөлшері Q2 – ден жүйеде жасалған жұмысқа үлкен.
Тоңазытқыш
машинаның эффектілігі
тоңазытқыш коэффицентімен
сипатталады, ол температурасы төмен
термостаттан алынған жылу Q-нің тоңазытқыш
машинаны жүргізуге жұмсалған жұмыс
А-ға қатынасына тең:
