Министерство образования Российской Федерации

Архангельский государственный технический университет

О сновы молекулярной физики

и термодинамики.

Методические указания к выполнению самостоятельной работы по физике.

Архангельск

2002

Рассмотрены и рекомендованы к изданию

методической комиссией строительного факультета

Архангельского государственного технического университета

Составители:

В.В.Аксенов,доц., канд.техн. наук;

В.Э.Махин, ст.преп.;

Л.Н.Фролова, ст.преп.

Рецензент

В.К.Любов, доц., канд. техн. наук

УДК 532

Аксенов В.В., Махин В.Э.. Фролова Л.Н. Молекулярная физика и термодинамика: Методические указания к выполнению самостоятельной работы по физике. – Архангельск: Изд-во Арханг. Гос. Техн. ун-та, 2002. – 57с.

Подготовлены кафедрой физики АГТУ.

Изложены основы молекулярной физики и термодинамики, необходимые для выполнения расчетно-контрольных заданий. Рассмотрены примеры решения задач, а также приведены задачи для самостоятельного решения.

Предназначены для студентов специальностей 290300, 291000, 030500, 090500 строительного факультета очной формы обучения.

Ил.10. Табл. 1. Библиогр. 2 назв.

 Архангельский государственный

технический университет, 2002

Рекомендации по решению задач расчетно-контрольных заданий

Для успешного решения задач необходимо:

1) проработать конспект лекций и учебник соответствующего раздела курса физики, а также раздел Основные теоретические сведения данной работы;

2) внимательно прочитать и уяснить условие и произвести краткую запись исходных данных задачи в одной и той же системе единиц;

3) математически (с помощью системы уравнений) описать начальное и конечное состояние рассматриваемой системы, происходящий процесс;

4) проверить размерность искомой величины;

5) произвести числовой расчет искомой величины, используя правила действий с приближенными числами;

6) критически оценить полученный результат.

ОСНОВНЫЕ ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ СВЕДЕНИЯ

Термодинамика и молекулярная физика изучают один круг явлений, а именно макроскопические процессы в телах, которые связаны с большим количеством содержащихся в этих телах молекул и атомов. Однако данные разделы отличаются различным подходом к изучаемым явлениям.

Термодинамика, или общая теория теплоты, основана на принципах или началах, являющихся обобщением большого количества опытных данных. Она рассматривает теплоту как род некоторого внутреннего движения без его конкретного рассмотрения. Термодинамика не вводит специальных теорий о строении вещества и физической природе теплоты.

Молекулярная физика изучает те свойства вещества, которые обусловлены тем, что оно является совокупностью огромного числа движущихся молекул и атомов, т.е. исходит из атомно-молекулярного строения вещества и использует в своих исследованиях методы математической статистики.

В физике строго научное развитие молекулярной теории началось со второй половины  века, в основном благодаря трудам Клаузиуса, Максвелла и Больцмана, в них были заложены основы кинетической теории.

Молекулярно-кинетическая теория базировалась на трех положениях:

• все тела состоят из молекул и атомов;

• молекулы и атомы хаотически движутся;

• молекулы и атомы взаимодействуют друг с другом.

Основоположники этой теории пользовались упрощенными, идеализированными моделями. Молекулы и атомы рассматривались как идеально твердые шарики или как материальные точки, взаимодействующие друг с другом центральными силами. Эта теория базировалась на основе принципов классической механики Ньютона: законах сохранения импульса и энергии. Такая простейшая модель приводит к законам идеального газа, газа в котором отсутствуют силы межмолекулярного взаимодействия, размеры молекул пренебрежимо малы, т.е. их можно считать материальными точками. При таких допущениях молекулы можно считать свободными, а их движение рассматривать как равномерное прямолинейное. Взаимодействие молекул со стенками сосуда происходит по законам абсолютно упругого взаимодействия.