А.В.Черных, Т.С.Розанова, И.В.Ригина
Основы молекулярной физики и термодинамики
КРАСНОЯРСК
2009
Федеральное агентство по образованию гоу впо «Сибирский государственный технологический университет»
ФИЗИКА
Основы молекулярной физики и термодинамики
Рекомендовано Сибирским региональным учебно-методическим центром высшего профессионального образования для межвузовского использования в качестве учебного пособия для студентов инженерно-технических специальностей вузов.
А.В.Черных. Основы молекулярной физики и термодинамики. Учебное пособие для студентов инженерно – технических специальностей вузов А.В.Черных, Т.С.Розанова, И.В.Ригина. – Красноярск: СибГТУ, 2009. – 174с.
Дано систематическое изложение физических понятий и законов, составляющих основы молекулярной физики и термодинамики в соответствии с программой общего курса физики для технических университетов. Приведены примеры решения расчетных и качественных задач, а также предложены вопросы и задачи для повторения и самоподготовки.
Предназначено для самостоятельной работы в помощь при решении задач.
Рецензенты: д–р физ.–мат. наук, профессор М.В. Горев (Институт физики им. Л.В. Киренского СО РАН)
д–р физ.–мат. наук, профессор И.Н. Флёров (Институт физики им. Л.В. Киренского СО РАН)
канд. техн. наук, доцент кафедры АПП Т.Г. Зингель (методический совет СибГТУ).
© А.В.Черных,Т.С. Розанова, И.В. Ригина, 2009
© ГОУ ВПО «Сибирский государственный технологический университет», 2009
Введение
В последние годы в результате реформирования школьного образования, когда были отменены единые обязательные экзамены, а введены экзамены по выбору учащихся, многие выпускники избегают сдавать экзамен по физике и соответственно данной дисциплине не уделяют должного внимания. В связи, с чем образовался большой разрыв в знаниях и навыках выпускников школ. Тем не менее, многие из них выбирают для своего дальнейшего обучения технические вузы. А вузы ставят студентов в жёсткие временные рамки прохождения материала по дисциплине. В результате возникла проблема сглаживания разрыва в знаниях и умениях студентов. Использование только традиционных учебников и задачников оказалось недостаточным. Возникла необходимость создания такого пособия, которое с одной стороны, помогло бы студентам со слабой подготовкой по физике справляться с программой, а, с другой, поддерживать интерес и дать толчок к более глубокому усвоению материала для успевающих студентов.
За такую работу и взялись авторы данного пособия.
Предлагаемое пособие предназначено для студентов инженерно-технических специальностей всех форм обучения вузов и может стать неоценимым помощником при усвоении основного программного материала по курсу – «Основы молекулярной физики и термодинамики», при работе дома, на семинарских занятиях, при подготовке к контрольным работам, зачетам и экзаменам.
Учебное пособие состоит из введения, трех частей и приложения.
В первой части данного пособия содержатся общие теоретические сведения курса - «Основы молекулярной физики и термодинамики». Не подменяя содержания основных учебников, в этой части достаточно подробно, но без громоздких выводов формул отражены все вопросы программы. Достаточно хорошо проработаны и изложены те вопросы, которые наиболее трудно усваиваются студентами. Уделено внимание поверхностным явлениям в жидкости, испарению, влажности, свойствам твёрдых тел, а также связи тепловых явлений с механическими воздействиями, что в ряде учебников опущено или изложено недостаточно. Предложенная форма подачи теоретического материала удобна и полезна для самостоятельной работы.
Изучение теоретического материала в межсессионный период рекомендуем организовать следующим образом:
внимательно ознакомиться с рабочей программой по изучаемому курсу;
выбрать в качестве основного один из рекомендованных учебников;
приступить к последовательному изучению теоретического материала, используя, учебник и конспект лекций;
при изучении каждого вопроса программы следует выписывать определения, формулировки законов и их выводы. При этом обязательно нужно обращать внимание на единицы измерения физических величин. Сделанные при изучении курса заметки служат дополнением и продолжением лекционных конспектов.
Вторая часть содержит образцы решения типовых задач по всем разделам курса «Основы молекулярной физики и термодинамики». Количественным задачам предшествуют качественные, требующие объяснения наблюдаемым в жизни физическим явлениям. Что способствует развитию мышления студентов. Всего представлено около 140 задач.
Третья часть снабжена вопросами для самопроверки с элементами тестовых заданий и задачами для самостоятельного решения.
Рекомендуем следующий порядок решения задач:
изучить теорию данного вопроса;
рассмотреть решение приведенных в пособии задач;
ознакомиться с условием задачи для самостоятельного решения;
записать краткое условие задачи в символической форме, дополнив их табличными данными (все необходимые табличные данные приведены в приложение Б);
там, где это необходимо сделать чертеж (график), по возможности соблюдая масштаб;
решить систему уравнений в общем виде, помня о том, что количество уравнений должно быть не меньше числа неизвестных (в тех случаях, когда общее решение приводит к громоздким формулам, целесообразно решать задачу в частном виде);
привести все данные величины к одной системе единиц (как правило, к системе СИ);
произвести подстановку чисел и вычислить неизвестный параметр (целесообразно в вычислениях производить округления численных значений величин, соблюдая правила приближенных вычислений).
И в заключение работы дано приложение, которое состоит из двух частей: приложения А., которое содержит таблицу А.1. (основные формулы и законы) и приложения Б., в нем приведены основные справочные данные по изучаемому материалу.
Кроме того, работа снабжена библиографическим списком, который подразделяется на основную учебную литературу и дополнительную (справочную).
Надеемся, что данное пособие окажет Вам помощь в усвоении данного раздела общего курса физики. Желаем успеха!