Тема 5. Кинематика и динамика жидкостей и газов

Давление жидкости и газа. Уравнение неразрывности. Уравнение Бернулли. Движение жидкостей и газов по трубам. Движение тел в жидкостях и газах. Движение тел в жидкостях и газах и движение жидкостей и газов в машинах, механизмах, приборах и их деталях.

Лабораторное занятие:

Экспериментальное определение коэффициента вязкости жидкости методом Стокса.

Тема 6. Основы релятивистской механики

Принцип относительности Галилея. Специальная теория относительности. Постулаты Эйнштейна. Принцип относительности в механике. Преобразования Лоренца и следствия из них. Релятивистский закон сложения скоростей. Релятивистские: импульс и энергия. Релятивистский закон сохранения энергии-импульса. Взаимосвязь массы и энергии. Частицы с нулевой массой покоя. Парадоксы и подтверждения справедливости релятивистской теории.

Раздел 2. Статистическая физика и термодинамика

Тема 7. Физические основы молекулярно-кинетической теории

Основные положения молекулярно-кинетической теории. Идеальный газ как молекулярно-кинетическая модель реального газа. Уравнение состояния идеального газа. Основное уравнение молекулярно-кинетической теории для идеального газа и следствия из него. Число степеней свободы и средняя энергия многоатомной молекулы. Внутренняя энергия и теплоемкость идеального газа.

Практическое занятие:

Расчет параметров идеального газа при помощи уравнения состояния и основного уравнения молекулярно-кинетической теории идеального газа.

Тема 8. Классические статистические распределения.

Распределение Максвелла по абсолютным значениям скоростей молекул. Вероятностный характер закона распределения молекул газа по скоростям. Экспериментальные подтверждения закона распределения. Характерные скорости теплового движения молекул. Газы в поле силы тяжести. Формула Больцмана.

Тема 9. Основы термодинамики

Статистический и термодинамический методы изучения макроскопических явлений. Три начала термодинамики. Теплопередача и работа как способы изменения внутренней энергии. Работа газа при расширении. Обратимые и необратимые процессы. Изопроцессы в газах. Адиабатический процесс. Уравнение Пуассона. Термодинамические функции состояния. Энтропия. Энтропия и термодинамическая вероятность. Изменение энтропии в изопроцессах. Энтропия в циклических процессах. Тепловой двигатель. Цикл Карно и его коэффициент полезного действия. Пути повышения эффективности работы тепловых и холодильных машин, используемых в быту и на производстве.

Практическое занятие 1:

Расчет энергетических характеристик изопроцессов и адиабатического процесса для идеального газа при помощи первого начала термодинамики.

Практическое занятие 2:

Расчет изменения энтропии в различных процессах в газе. Расчет коэффициента полезного действия тепловых машин при различных круговых процессах.

Лабораторное занятие:

Экспериментальное определение отношения теплоёмкости при постоянном давлении к теплоёмкости при постоянном объёме для воздуха методом адиабатического расширения.