Міністерство освіти і науки України

ХАРКІВСЬКИЙ НАЦІОНАЛЬНИЙ АВТОМОБІЛЬНО-ДОРОЖНІЙ УНІВЕРСИТЕТ

Т. В. Гаврилова, О. Ф. Єрьоміна, О. О. Степанов, С. О. Шиндерук,

Є. О. Чаплигін

ФІЗИКА

Механіка молекулярна фізика та термодинаміка Профільний курс

Під загальною редакцією д-ра техн. наук,

професора Батигіна Ю.В.

Харків

ХНАДУ

2014

УДК 53

ББК 22.3

Ф – 11

Рецензенти:

О. Л. Григор‘єв, доктор технічних наук, професор

(Національний технічний університет «Харківський політехнічний інститут»)

К. Е. Немчєнко, доктор фізико-математичних наук, професор

(Харківський національний університет ім. В. Н. Каразіна).

В. П. Ольшанський, доктор фізико-математичних наук, профессор

(Харківський національний технічний університет сільського господарства ім. П. Василенко)

Гаврилова Т. В., Єрьоміна О. Ф, Степанов О. О., Шиндерук C. О.,

Чаплигін Є. О. Фізика: Навчальний посібник. – Харків: ХНАДУ, 2014. – 277 с. – Укр. мовою.

Навчально - методичний посібник є профільним підручником, який відповідає програмі підготовки спеціалістів у вищих технічних навчальних закладах напряму підготовки "Будівництво". Містить у собі питання курсу фізики, викладені із сучасних позицій, питання і задачі для самостійного рішення, а також весь необхідний довідковий матеріал. Призначений для студентів, аспірантів та викладачів технічних університетів

Рис. 84. Табл. 13. Бібліогр. 11 найм.

Учебно - методическое пособие является профильным учебником, который соответствует программе подготовки специалистов в высших технических учебных заведениях направления подготовки "Строительство". Включает в себя вопросы курса физики, изложенные с современных позиций, вопросы и задачи для самостоятельного решения, а также весь необходимый справочный материал. Предназначен для студентов, аспирантов и преподавателей технических университетов

Рис. 84. Табл. 13. Библиогр. 11 назв.

 Гаврилова Т. В., Єрьоміна О. Ф.,

Степанов О. О., Шиндерук  C.О.,

Чаплигін Є. О.

 ХНАДУ, 2014

ЗМІСТ

ПЕРЕДМОВА

ВВЕДЕННЯ

РОЗДІЛ 1. ФІЗИЧНІ ОСНОВИ МЕХАНІКИ

1.1. КІНЕМАТИКА

1.1.1. Основні поняття кінематики

1.1.2. Кінематика поступального руху. Вектор

переміщення. Шлях.

1.1.3. Швидкість

1.1.4. Прискорення

1.1.5. Обертальний рух

1.2. ДИНАМІКА МАТЕРІАЛЬНОЇ ТОЧКИ І ТІЛА, ЩО

РУХАЄТЬСЯ ПОСТУПАЛЬНО

1.2.1. Закони Ньютона

1.2.2. Імпульс тіла

1.2.3. Види взаємодій. Гравітаційне тяжіння

1.2.4. Пружні сили

1.2.5. Сили тертя

1.3. РОБОТА. ПОТУЖНІСТЬ. ЕНЕРГІЯ

1.3.1. Робота

1.3.2. Потужність. ККД

1.3.3. Механічна енергія. Кінетична енергія

1.3.4. Потенційна енергія

1.3.5. Закон збереження енергії

1.3.6. Пружний та непружний удари

1.4. ДИНАМІКА ОБЕРТАЛЬНОГО РУХУ ТВЕРДОГО ТІЛА

НАВКОЛО НЕРУХОМОЇ ОСІ

1.4.1. Момент інерції

1.4.2. Момент сили і момент імпульсу

1.4.3. Основний закон динаміки обертового руху

1.4.4. Закон збереження моменту імпульсу

1.5. ЕЛЕМЕНТИ РЕЛЯТИВІСТСЬКОЇ МЕХАНІКИ.

НЕІНЕРЦІАЛЬНІ СИСТЕМИ ВІДЛІКУ

1.5.1. Принцип відносності Галилея. Перетворення Галилея

1.5.2. Спеціальна теорія відносності. Постулати Ейнштейна

1.5.3. Перетворення Лоренца. Кінематичні наслідки СТВ

1.5.4. Релятивістська динаміка

1.5.5. Інваріанти ств

_{1.5.6. Неінерціальні системи відліку. Сили інерції}

_{1.5.7. Елементи загальної теорії відносності}

1.6. ЕЛЕМЕНТИ СТАТИКИ

1.6.1. Центр мас

1.6.2. Умова рівноваги тіл

1.6.3. Прості механізми

1.7. ЕЛЕМЕНТИ МЕХАНІКИ СУЦІЛЬНИХ СЕРЕДОВИЩ

1.7.1. Тиск в рідині або газі

1.7.2. Рух рідин або газів. Рівняння Бернуллі

1.7.2. В’язкість (внутрішнє тертя)

1.7.3. Ламінарна і турбулентна течія

1.8. МЕХАНІЧНІ КОЛИВАННЯ І ХВИЛІ

1.8.1. Гармонійні коливання

1.8.2. Маятники

1.8.3. Згасаючі коливання

1.8.4. Вимушені коливання

1.8.5. Механічні хвилі. Звук

РОЗДІЛ 2. МОЛЕКУЛЯРНА ФІЗИКА І ТЕРМОДИНАМІКА

2.1. ОСНОВИ МОЛЕКУЛЯРНО-КІНЕТИЧНОЇ ТЕОРІЇ

2.1.1. Рівняння стану ідеального газу

2.1.2. Основне рівняння молекулярно –

кінетичної теорії газів

2.1.3. Наслідки з основного рівняння

2.1.4. Закон Дальтона

2.2. ЕЛЕМЕНТИ КЛАСИЧНОЇ СТАТИСТИКИ

2.2.1. Розподіл молекул ідеального газу за швидкостями.

Закон Максвелла

2.2.2. Барометрична формула. Розподіл Больцмана

2.2.3. Броунівський рух

2.3. ЯВИЩА ПЕРЕНОСУ В ТЕРМОДИНАМІЧНО

НЕРІВНОВАЖНИХ СИСТЕМАХ

2.3.1. Рівноважний і нерівноважний стан

2.3.2. Теплопровідність

2.3.3. Дифузія

2.3.4. Внутрішнє тертя (в'язкість)

2.3.5. Вакуум

2.4. ОСНОВИ ТЕРМОДИНАМІКИ

2.4.1. Число ступенів свободи молекул. Закон рівномірного

розподілу енергії за ступенями свободи

2.4.2. Перший початок термодинаміки

2.4.3. Робота газу при зміні його об'єму

2.4.4. Теплоємність

2.5. ЗАСТОСУВАННЯ ПЕРШОГО ПОЧАТКУ ТЕРМОДИНАМІКИ ДО ІЗОПРОЦЕСІВ

2.5.1. Ізохорний процес V = const

2.5.2. Ізобарний процес р = const

2.5.3. Ізотермічний процес Т = const

2.5.4. Адіабатимчний і політропний процеси

2.5.5. Круговий процес (цикл). Оборотні і необоротні процеси.

2.6. ЕНТРОПІЯ

2.6.1. Статистичне тлумачення ентропії і її зв'язок з

термодинамічною ймовірністю

2.6.2. Рівняння стану для конденсованих середовищ

2.7. ДРУГИЙ І ТРЕТІЙ ПОЧАТОК ТЕРМОДИНАМІКИ

2.7.1. Другий початок термодинаміки

2.7.2. Третій початок термодинаміки

2.7.3. Теплові двигуни і холодильні машини

2.7.4. Цикл Карно і його ККД для ідеального газу

2.8. Термодинамічні потенціали

2.8.1. Внутрішня енергія

2.8.2. Вільна енергія

2.8.3. Ентальпія

2.8.4. Термодинамічний потенціал Гіббса

2.9. Реальні гази

2.9.1. Сили і потенційна енергія міжмолекулярної взаємодії

2.9.2. Рівняння Ван - дер –Ваальса

2.9.3. Ізотерми Ван -дер -Ваальса та їх аналіз

2.10. ЗМІНА ТЕМПЕРАТУРИ ПРИ РОЗШИРЕННІ ГАЗІВ.

ЕФЕКТ ДЖОУЛЯ - ТОМСОНА

2.10.1. Внутрішня енергія реального газу

2.10.2. Ефект Джоуля - Томсона

2.10.3. Зрідження газів. Практичне використання ефекту

Джоуля – Томсона

2.11. Рідини

2.11.1 Властивості рідин

2.11.2. Поверхневий натяг

2.11.3. Тиск під викривленою поверхнею рідини

2.11.4. Капілярні явища

2.11.5. Капілярне зчеплення

2.11.6. Залежність коефіцієнта поверхневого натягу від

температури і властивостей речовини

2.12. Тверді тіла

2.12.1. Кристалічні і аморфні тіла

2.12.2. Класифікація кристалів за типом зв'язків

2.12.3. Дефекти в кристалах

2.12.4. Рідкі кристали

2.12.5. Випаровування, сублімація, плавлення та кристалізація

2.13. ТЕПЛОВІ ВЛАСТИВОСТІ ТВЕРДИХ ТІЛ

2.13.1. Теплоємність твердих тіл

2.13.2 Теплопровідність твердих тіл

2.13.3 Теплове розширення твердих тіл

2.14. Фазові рівноваги і перетворення

2.14.1. поняття фази і фазового переходу

2.14.2. Фазові перетворення реального газу

2.14.3. Рівняння Клапейрона – Клаузіуса і фазова діаграма для

перетворення рідина - газ (Р  Г)

2.14.4. Рівняння Клайперона – Клаузіуса і фазова діаграма для

перетворення тверде тіло – рідина (ТР)

2.14.5. Рівняння Клайперона - Клаузіуса і фазова діаграма для

перетворення тверде тіло – газ (Т  Г)

2.14.6. Потрійна точка. Діаграма стану

2.15. Розчини

2.15.1. Визначення та основні кількісні характеристики розчинів

2.15.2. Принцип Ле - Шательє – Брауна і стійкість

термодинамічної рівноваги

2.15.3. Розчинність тіл

2.15.4.Закон Рауля

2.15.5. Закон Генрі

2.15.6. Осмос. Осмотичний тиск.

ПЕРЕЛІК ЛІТЕРАТУРИ

ДОДАТОК