экзамен по молекулярке

ВОПРОСЫ К ЭКЗАМЕНУ ПО КУРСУ

Молекулярная физика и термодинамика

1. Предмет молекулярной физики и термодинамики. Массы атомов и молекул. Количество вещества. Модель идеального газа. Опытные законы идеальных газов. Динамический и статистический методы описания вещества.

2. Равновесное макроскопическое состояние системы. Средняя кинетическая энергия молекул. Распределение молекул газа по скоростям.

3. Распределения Максвелла. Характерные скорости распределения Максвелла . Вывод формул для их вычисления.

4. Число молекул в различных участках распределения Максвелла. Распределение Максвелла в приведенном виде. Экспериментальна проверка распределения Максвелла.

5. Частота ударов молекул о стенку. Вывод основного уравнения молекулярно-кинетической теории газов. Уравнение Менделеева-Клапейрона. Закон Дальтона.

6. Вывод барометрической формулы для идеального газа.

7. Температура. Способ измерения температуры. Эмпирическая шкала температур. Абсолютная термодинамическая шкала температур.

8. Термометры. Нуль Кельвин. Теорема о равнораспределении энергии по степеням свободы.

9. Распределение Больцмана. Соотношение между распределениями Максвелла и Больцмана.

10. Длина свободного пробега. Эффективное сечение рассеяния. Выводы формул.

11. Процессы переноса в газах. Вывод формулы для коэффициента вязкости.

12. Процессы переноса в газах. Вывод формулы для коэффициента теплопроводности.

13. Вывод формулы для коэффициента диффузии. Связь между коэффициентами, характеризующими процессы переноса.

14. Предмет термодинамики. Процессы. Неравновесные процессы. Равновесные процессы. Обратимые и необратимые процессы. Внутренняя энергия. Работа. Теплота.

15. Первое начало термодинамики. Функции состояния и полные дифференциалы. Применение первого начала термодинамики к изопроцессам.

16. Теплоемкости при постоянном объеме и постоянном давлении, удельные, молярные. Уравнение Майера.

17. Процессы в идеальных газах. Изобарический процесс. Изохорический процесс. Изотермический процесс.

18. Адиабатический процесс. Вывод уравнения адиабаты.

19. Политропический процесс. Вывод уравнения политропы. Связь теплоемкости с показателем политропы.

20. Циклические процессы. Работа цикла.

21. Коэффициент полезного действия цикла. Второе начало термодинамики. Формулировки Кельвина и Клаузиуса.

22. Цикл Карно. Коэффициент полезного действия цикла Карно. Теоремы Карно.

23. Неравенство Клаузиуса. Энтропия. Расчет изменения энтропии в процессах идеального газа.

24. Формулировка второго начала термодинамики с помощью энтропии. Связь энтропии с вероятностью. Статистический смысл второго начала термодинамики.

25. Изменение энтропии в необратимых процессах (закон возрастания энтропии).

26. Силы межмолекулярного воздействия. Потенциальная энергия взаимодействия. Уравнение Ван-дер-Ваальса.

27. Физический смысл постоянных, входящих в уравнение Ван-дер-Ваальса. Изотермы газа Ван-дер-Ваальса. Критическое состояние. Свойства вещества в критическом состоянии.

28. Изотермы реального газа. Правило Максвелла. Метастабильные состояния. Непрерывность газообразного и жидкого состояния вещества.

29. Внутренняя энергия газа Ван-дер-Ваальса. Эффект Джоуля-Томсона.

30. Фазовые состояния и фазовые переходы.