- •21. Основной закон релятивистской динамики.
- •22. Закон взаимосвязи массы и энергии покоя.
- •23. Частицы с нулевой массой.
- •24. Модель идеального газа. Уравнение состояния.
- •25. Основное уравнение мкт газов.
- •26. Давление газа на стенки сосудов.
- •27. Средняя кинетическая энергия поступательного движения молекул идеального газа.
- •28. Распределение Максвелла. Виды скоростей молекул и их физический смысл.
- •29. Распределение Больцмана. Барометрическая формула.
- •30. Закон равного распределения энергии по степеням свободы. Внутренняя энергия.
- •31. Первое начало термодинамики.
- •32. Работа газа при изменении его объёма.
- •33. Теплоёмкость газа.
- •34. Применение первого начала к изопроцессам.
- •35. Адиабатический процесс. Уравнение адиабаты (Пуассона). Коэффициент Пуассона.
- •Адиабата Пуассона
- •36. Политропические процессы. Уравнение политропы.
- •37. Понятие энтропии. Свойства энтропии. Второе начало термодинамики.
- •38. Изменение энтропии при обратимых и необратимых процессах.
- •39. Третье начало термодинамики (теорема Нернста).
- •40. Принцип работы тепловой машины. Кпд.
- •41. Цикл Карно. Теорема Карно.
- •42. Реальные газы. Уравнение Ван-дер-Ваальса.
- •43. Экспериментальные изотермы.
- •44. Фазовые переходы.
- •45. Строение твёрдых тел. Классификация кристаллов.
- •46. Физические типы кристаллических решёток.
- •47. Дефекты в кристаллах.
- •48. Теплоёмкость твёрдых тел.
- •49. Диаграмма состояния. Тройная точка.
- •50. Физическая кинетика. Явления переноса. Диффузия. Закон Фика.
- •51. Теплопроводность. Внутреннее трение (вязкость).
- •52. Диффузия, теплопроводность и вязкость газов.
- •53. Закон Кулона. Напряженность электрического поля. Принцип суперпозиции.
- •54. Поток вектора. Теорема Гаусса. Расчёт электростатических полей.
- •55. Работа сил электростатического поля.
- •56. Потенциал. Градиент потенциала. Циркуляция вектора. Эквипотенциальные поверхности.
47. Дефекты в кристаллах.
Дефектами кристалла называют всякое нарушение симметрии кристалла — идеальной периодичности кристаллической решётки. Различают несколько видов дефектов по размерности. А именно, бывают нульмерные (точечные), одномерные (линейные), двумерные (плоские) и трёхмерные (объемные) дефекты
Одномерные дефекты. Одномерные (линейные) дефекты представляют собой дефекты кристалла, размер которых по одному направлению много больше параметра решетки, а по двум другим — соизмерим с ним. К линейным дефектам относят дислокации и дисклинации. Общее определение: дислокация — граница области незавершенного сдвига в кристалле. Дислокации характеризуются вектором сдвига (вектором Бюргерса) и углом φ между ним и линией дислокации. При φ=0 дислокация называется винтовой; при φ=90° — краевой; при других углах — смешанной и тогда может быть разложена на винтовую и краевую компоненты. Дислокации возникают в процессе роста кристалла; при его пластической деформации и во многих других случаях. Их распределение и поведение при внешних воздействиях определяют важнейшие механические свойства, в частности такие как прочность, пластичность и др. Дисклинация — граница области незавершенного поворота в кристалле. Характеризуется вектором поворота.
Двумерные дефекты. Основной дефект-представитель этого класса — поверхность кристалла. Другие случаи — границы зёрен материала, в том числе малоугловые границы (представляют собой ассоциации дислокаций), плоскости двойникования, поверхности раздела фаз и др.
Трёхмерные дефекты. Объёмные дефекты. К ним относятся скопления вакансий, образующие поры и каналы; частицы, оседающие на различных дефектах (декорирующие), например пузырьки газов, пузырьки маточного раствора; скопления примесей в виде секторов (песочных часов) и зон роста. Как правило, это поры или включения примесных фаз. Представляют собой конгломерат из многих дефектов. Происхождение — нарушение режимов роста кристалла, распад пересыщенного твердого раствора, загрязнение образцов. В некоторых случаях (например, при дисперсионном твердении) объемные дефекты специально вводят в материал, для модификации его физических свойств.
48. Теплоёмкость твёрдых тел.
В качестве модели твердого тела рассмотрим правильно построенную кристаллическую решетку, в узлах которой частицы (атомы, ионы, молекулы), принимаемые за материальные точки, колеблются около своих положений равновесия — узлов решетки — в трех взаимно перпендикулярных направлениях. Таким образом, каждой составляющей кристаллическую решетку частице приписывается три колебательных степени свободы, каждая из которых, согласно закону равнораспределения энергии по степеням свободы, обладает энергией kT.
Внутренняя энергия моля твердого тела
где NA —постоянная Авогадро;NAk=R (R —молярная газовая постоянная). Молярная теплоемкость твердого тела
(73.1)
т. е. молярная (атомная) теплоемкость химически простых телв кристаллическом состоянии одинакова (равна 3R) и не зависит от температуры
49. Диаграмма состояния. Тройная точка.
Диаграмма состояния (фазовая диаграмма), графическое изображение всех возможных состояний термодинамической системы в пространстве основных параметров состояния - температуры Т, давления р и состава х (обычно выражаемого молярными или массовыми долями компонентов). Для сложных систем, состоящих из многих фаз и компонентов, построение диаграммы состояния является единственным методом, позволяющим на практике установить, сколько фаз и какие конкретно фазы образуют систему при данных значениях параметров состояния. Каждое реально существующее состояние системы на диаграмме состояния изображается, так называемой, фигуративной точкой. Областям существования одной фазы отвечают участки пространства или плоскости, условиям сосуществования фаз соответствуют поверхности или линии. Изменение фазового состояния системы рассматривается как движение фигуративной точки на диаграмме состояния. Анализ относительного расположения объемных участков, поверхностей, линий и точек, которые образуют диаграмму состояния, позволяет однозначно и наглядно определять условия фазового равновесия, появления в системе новых фаз и химических соединений, образования и распада жидких и твердых растворов и т. п.
Тройная точка — точка на фазовой диаграмме, где сходятся три линии фазовых переходов. Тройная точка — это одна из характеристик вещества. Обычно тройная точка определяется значением температуры и давления, при котором вещество может равновесно находиться в трёх агрегатных состояниях — твёрдом, жидком и газообразном. В этой точке сходятся линии плавления, кипения и сублимации.