Содержание

ПРЕДИСЛОВИЕ 3

Программа курса «Молекулярная физика. Термодинамика.» 4

Введение 9

Глава 1 10

Термодинамика 10

§1. Температура и термодинамическое равновесие 10

§2. Уравнение состояния идеального газа 12

§3. Законы идеальных газов 12

§4. Первое начало термодинамики 15

§5. Макроскопическая работа 15

§6. Внутренняя энергия 17

§7. Количество теплоты. Математическая формулировка первого начала термодинамики 18

§8. Различные приложения I начала термодинамики. Теплоёмкость 19

§9. Внутренняя энергия идеального газа. Закон Джоуля 21

§10. Адиабатический процесс. Уравнение Пуассона 22

§11. Политропический процесс 24

Вопросы и задания для самостоятельной работы студентов 25

§12. II начало термодинамики 28

§13. Равновесные состояния 29

§14. Обратимые и необратимые процессы 30

§15. Цикл Карно 32

§16. Холодильная машина 36

§17. Свободная энергия 37

§18. Энтропия 38

§19. Некоторые термодинамические соотношения 39

§20. Закон возрастания энтропии. Второе начало термодинамики 42

§21. Энтропия и вероятность 43

§22. Энтропия и беспорядок 45

§23. Третье начало термодинамики 46

Вопросы для контроля самостоятельной работы студентов 48

Глава 2. Неравновесная термодинамика 50

§1. Основные принципы линейной термодинамики 50

§2. Нелинейная термодинамика 53

§3. Принцип синергетики 54

Глава 3. Статистическая физика и её применение к идеальному газу 56

§1. Давление газа с точки зрения молекулярно – кинетической теории 57

§2. Температура как мера средней энергии хаотичного движения молекул 59

§3. Броуновское движение 61

§4. Кинетическая теория теплоты 65

§5. Классическая теория теплоёмкости и её недостатки 67

§6. Барометрическая формула 70

§7. Распределение молекул по скоростям 72

§8. Функция распределения 73

§9. Формула Максвелла 75

§10. Средняя арифметическая, средняя квадратичная и наивероятнейшая скорости молекул 77

§11. Среднее число молекул, сталкивающихся со стенкой сосуда 78

Вопросы для контроля знаний студентов 79

Глава 4. Явления переноса 81

§1. Столкновение молекул и явления переноса 81

§2. Среднее число столкновений в единицу времени и средняя длина свободного пробега молекул 82

§3. Рассеяние молекулярного пучка в газе 84

§4. Явление переноса в газах. Уравнение переноса 85

§5. Диффузия 87

§6. Нестационарная диффузия 88

§7. Теплопроводность газов 90

§8. Вязкость газов (внутреннее трение) 91

§9. Соотношения между коэффициентами переноса 92

§10. Физические явления в разреженных газах 93

Вопросы для самостоятельного контроля знаний студентов 94

Глава 5 96

§1. Неидеальные газы. Уравнение Ван-дер-Ваальса. Отклонение свойств газов от идеальности 96

§2. Учет сил отталкивания между молекулами 97

§3. Учет сил притяжения между молекулами 98

§4. Изотермы Ван-дер-Ваальса 99

§5. Критическая температура и критическое состояние 102

§6. Недостатки уравнения Ван-дер-Ваальса 103

§7. Внутренняя энергия газа Ван-дер-Ваальса 104

§8. Приведенное уравнение Ван-дер-Ваальса. Закон соответственных состояний 105

§9. Сжижение газов 106

Вопросы для самоконтроля изученного материала 110

Глава 6. Жидкое состояние 112

§1.Строение жидкостей 112

§2. Поверхностное натяжение 113

§3. Условия равновесия на границе двух сред. Краевой угол 117

§4. Граница жидкости и твердого тела 118

§5. Силы, возникающие на кривой поверхности жидкости 118

§6. Капиллярные явления 119

§7. Упругость насыщенного пара над кривой поверхностью жидкости 121

Вопросы для самоконтроля знаний студентов 122

Глава 7. Жидкие растворы 123

§1. Свойства растворов 124

§2. Упругость насыщенного пара над идеальным раствором 125

§3. Закон Генри 126

§4. Осмотическое давление 127

Глава 8. Кристаллическое состояние 128

§1. Отличительные черты кристаллического состояния 128

§2. Классификация кристаллов 129

§3. Физические типы кристаллических решеток 130

§4. Тепловое движение в кристаллах 131

Глава 9. Фазовые переходы 132

§1. Фаза и фазовые равновесия 132

§2. Условия равновесия фаз химически однородного вещества 133

§3. Уравнение Клапейрона 134

Вопросы для самоконтроля знаний студентов 135

Содержание 139