2.Основы молекулярной физики и термодинамики

2.1. Молекулярно-кинетическая теория газов

Статистический и термодинамический методы. Термодинамические параметры. Уравнение состояния идеального газа. Основное уравнение молекулярно-кинетической теории газов. Молекулярно-кинетический смысл температуры. Внутренняя энергия идеального газа.

2.2. Статистика Максвелла – Больцмана

Распределение Максвелла. Средняя кинетическая энергия частиц. Скорость теплового движения частиц. Распределение Больцмана.

2.3. Первое начало термодинамики

Обратимые и необратимые тепловые процессы. Работа расширения газа. Первое начало термодинамики. Теплоемкость газов. Процессы в газах. Применение I-го начала термодинамики к изопроцессам и адиабатному процессу идеального газа.

2.4. Второе начало термодинамики

Тепловые машины. Круговой процесс (цикл). Цикл Карно. КПД тепловой машины. Энтропия. Второе начало термодинамики. Статистический смысл второго начала термодинамики.

2.5. Явления переноса

Понятие о физической кинетике. Эффективные сечения рассеяния. Длина свободного пробега. Явления диффузии, вязкости, теплопроводности. Коэффициент диффузии, коэффициент теплопроводности, вязкости.

2.6. Реальные газы

Отступления от законов идеального газа. Реальные газы. Уравнения Ван-дер-Вальса. Изотермы Ван-дер-Вальса.

Содержание практических занятий (6 часов)

1.Элементы кинематики поступательного и вращательного движения – 2 ч.

2.Динамика поступательного и вращательного движения – 2 ч.

3.Основы молекулярно – кинетической теории и термодинамики – 2 ч.

Лабораторные занятия (12 часов) Перечень лабораторных работ:

М-00 Определение линейных величин и углов.

М-02 Определение средней силы сопротивления грунта забивке сваи на модели копра.

М-03 Определение модуля Юнга из растяжения на приборе Лермонтова.

М-04 Определение модуля Юнга по изгибу.

М-05 Определение коэффициента теплопроводности воздуха.

М-07 Определение момента инерции тела из крутильных колебаний.

М-08 Определение момента инерции тела и проверка теоремы Штейнера.

М-09 Проверка основного закона динамики вращательного движения на крестообразном маятнике.

М-10 Проверка закона сохранения момента импульса.

М-12 Определение средней длины свободного пробега и эффективного диаметра молекулы воздуха.

М-13 Определение коэффициента внутреннего трения методом Пуазейля.

М-14 Определение момента силы трения при помощи машины Атвуда.

М-15 Определения отношения удельной теплоемкости газов при постоянном давлении к теплоемкости при постоянном объеме способом Клемана и Дезорма.

М-17 Упругий и неупругий удар шаров.

М-18 Определение модуля сдвига методом колебаний.

М-19 Определение коэффициентов силы трения, скольжения.

М-20 Экспериментальное определение функции распределения плотности вероятности случайных величин.

М-21 Определение скорости полета пули при помощи баллистического крутильного маятника.

М-23 Изучение законов динамики на машине Атвуда.

М-27 Определение ускорения свободного падения при помощи машины Атвуда.

Примечание: название лабораторных работ, их число и последовательность выполнения определяются маршрутом и календарным планом.