- •1) Концепции естествознания – основа научного миропонимания. Связь естествознания с экономикой, управлением, нашей специальностью.
- •2) Гуманитарные, фундаментальные и прикладные науки. Естествознание и псевдонаучные тенденции. Религия и наука. Естествознание и культура.
- •3)Понятие научной истины. Критерии и границы адекватности истины. Особенности процесса отображения в сознании наблюдателя.
- •4) Научные революции. Особенность современной научно-технической революции.
- •Первая научная революция XVII века
- •Вторая научная революция конца XVIII века — 1-я половина XIX века
- •5)Методы научного познания действительности. Соотношение рационального и иррационального мышления.
- •Виды научного метода Теоретический научный метод Теории
- •Гипотезы
- •Научные законы
- •Научное моделирование
- •Эмпирический научный метод Эксперименты
- •Научные исследования
- •Наблюдения
- •Измерения
- •6) Дифференциация и интеграция научного знания. Диалектика свойств системы и ее частей. Естествознание и философия.
- •7) Развитие понятий: материя, движение, пространство и время. Структурные уровни организации материи.
- •8) Соотношение закономерности и случайности в окружающем мире. Принцип причинности и лапласовский детерминизм.
- •9) Роль математики в естествознании. Моделирование явлений природы. Системные принципы.
- •10)Измерения – основа естественнонаучного познания. Система единиц измерения. Виды измерений и погрешностей. Обработка результатов измерений.
- •Традиционные системы мер Единицы измерения, сгруппированные по физическим величинам
- •11)Фундаментальные взаимодействия , их роль в природных процессах. Универсальные физические постоянные. Что такое Поле. Близкодействие и дальнодействие. Биополе.
- •12)Св-ва вещества. Концепция атомизма. Понятие системы . Структурные уровни организации материи в микро,макро и мегамире.
- •13)Этапы развития физики и осн.Достижения каждого этапа.
- •14)Понятие классической механики – масса, вес, сила, энергия и импульс. Законы Ньютона. Закон всемирного тяготенпя. Космические скорости.
- •15)Принцип относительности инвариантной симметрии. Законы сохранения механики.
- •16)Развитие представлений о свете. Проявление двойственной системы света
- •17)Общая и специальная теории относительности. Постулаты специальной теории относительности. Единое пространство-время.Эквивалентность массы и энергии.
- •18)Развитие представлений о природе тепловых явлений. Агрегатные состояния вещества. Понятие температуры макросистем.
- •19) Термодинамический и молекулярно-кинетический подходы в тепловых явлениях.
- •20)Циклические процессы
- •21)Первое начало термодинамики . Особые св-ва тепловой энергии. Коэффициент полезного действия тепловых машин (цикл Карно) Тепловые двигатели.
- •22)Второе начало термодинамики. Необратимость реальных процессов. Концепция энтропии и законы ее изменения.
- •23)Колебательные и волновые процессы. Взаимодействие волн. Резонанс.
- •24)Сущность электромагнитной индукции Максвелла. Понятие электрического заряда, тока проводимости и тока совмещения.
- •26) Концепции атомного уровня материи. Развитие моделей атома. Характерные размеры и массы атома и его составляющих.
- •27)Строение атомных ядер. Ускорители частиц. Св-ва ядерных сил. Дефект массы и энергия связей.
- •28)Общие сведения о характеристиках элементарных частиц. Тождественность и корпускулярно- волновой дуализм микрочастиц.
- •29)Вероятностный характер микропроцессов. Соотношение неопределенностей и принцип дополнительности в квантовой механике.
- •30)Представление о физическом вакууме в квантовой теории. Виртуальные частицы. Перспективы развития науки о микромире.
- •31)Радиоактивность и ее разновидности. Понятие критической массы. Принципы получения атомной и термоядерной энергии.
- •32)Влияние радиоактивных излучений на биосферу. Параметры излучений. Дозы. Способы защиты. Проблемы утилизации радиоактивных отходов.
- •33)Развитие взглядов на эволюцию Вселенной. Концепция большого взрыва. Реликтовое излучение и первичный нуклеосинтез.
- •34)Масштабы, структура и возраст Вселенной. Закон Хаббла. Эволюция звезд. Синтез химических элементов.
- •35)Происхождение и состав Солнечной системы. Строение и эволюция Земли.
- •36) Энергетика. Концепции использования традиционных и альтернативных источников энергии. Создание отечествен. Энергетики
- •37) Концепции устойчивого развития общества
- •38)Естествознание и современные технологии, обеспечение их безопасности.
- •39)Проблемы создания единой научной картины мира
18)Развитие представлений о природе тепловых явлений. Агрегатные состояния вещества. Понятие температуры макросистем.
Вокруг нас происходят явления, внешне весьма косвенно связанные с механическим движением. Это явления, наблюдаемые при изменении температуры тел, представляющих собой макросистемы, или при переходе их из одного состояния (например, жидкого) в другое (твердое либо газообразное). Такие явления называются тепловыми. Тепловые явления играют огромную роль в жизни людей, животных и растений. Изменение температуры на 20—30° С при смене времени года меняет все вокруг нас. От температуры окружающей среды зависит возможность жизни на Земле. Люди добились относительной независимости от окружающей среды после того как научились добывать и поддерживать огонь. Это было одним из величавших открытий, сделанных на заре развития человечества.
История развития представлений о природе тепловых явлений — пример того, каким сложным и противоречивым путем постигают научную истину.
Многие философы древности рассматривали огонь и связанную с ним теплоту как одну из стихий, которая наряду с землей, водой и воздухом образует все тела. Одновременно предпринимались попытки связать теплоту с движением, так как было замечено, что при соударении тел или трении друг о друга они нагреваются.
Первые успехи на пути построения научной теории теплоты относятся к началу XVII в., когда был изобретен термометр, и появилась возможность количественного исследования тепловых процессов и свойств макросистем.
Вновь был поставлен вопрос о том, что же такое теплота. Наметились две противоположные точки зрения. Согласно одной из них — вещественной теории тепла, теплота рассматривалась как особого рода невесомая "жидкость", способная перетекать из одного тела к другому. Эта жидкость была названа теплородом. Чем больше теплорода в теле, тем выше температура тела.
Согласно другой точке зрения, теплота — это вид внутреннего движения частиц тела. Чем быстрее движутся частицы тела, тем выше его температура.
Таким образом, представление о тепловых явлениях и свойствах связывалось с атомистическим учением древних философов о строении вещества. В рамках таких представлений теорию тепла первоначально называли корпускулярной, от слова "корпускула" (частица). Ее придерживались ученые: Ньютон, Гук, Бойль, Бернулли.
Агрегатные состояния вещества - состояния одного и того же вещества в различных интервалах температур и давлений. Основными агрегатными состояниями вещества считают газообразное, жидкое и твердое состояния, переходы между которыми обычно сопровождаются скачкообразными изменениями плотности, энтропии и других физических свойств. Четвертым агрегатным состоянием вещества считают плазму. Существование у вещества нескольких агрегатных состояний обусловлено различиями в тепловом движении его молекул/атомов и в их взаимодействии.
19) Термодинамический и молекулярно-кинетический подходы в тепловых явлениях.
В механике не рассматривается изменение внутреннего состояния тел. Для механики, которая решает задачи о движении тела как целого, это не имеет значения. Мы говорим, что при движении часть механической энергии перешла, например, в тепловую и все. Какие процессы сопровождают переход механической энергии в тепло не уточняется.
Термодинамика и молекулярно – кинетическая теория (м.к.т.) изучают внутреннее строение и состояние тел, которые могут меняться в таких процессах, как нагревание и охлаждение, тепловое расширение и сжатие, фазовые превращения, диффузия, теплопроводность и вязкость и т.д.
Термодинамика и молекулярно – кинетическая теория, имея общий предмет изучения, различаются по методу исследований явлений. Термодинамика опирается на небольшое число фундаментальных законов, справедливых всегда и для всех макроскопических тел. Сведения о конкретном виде тел (например о данном газе, жидкости или твердом теле) термодинамика берет из опыта (обычно в виде так называемого уравнения состояния или зависимости физических величин от температуры или давления). При этом молекулярное строение тел остается за рамками термодинамического исследования.
Молекулярно – кинетическая теория, напротив, для каждого конкретного тела создает модель его молекулярного состояния и из этой модели методами математической статистики (ввиду большого числа молекул) выводит конкретные свойства данного вещества. Методы термодинамики и м.к.т. взаимно дополняют друг друга.