
- •Молекулярна фізика. Лабораторний практикум
- •Перелік лабораторних робіт
- •Список рекомендованої літератури
- •Частина і. Молекулярна фізика. Розділ 1. Будова речовини
- •1.1. Модель речовини. Маси атомів і молекул
- •1.2. Сили міжмолекулярної взаємодії. Агрегатні стани речовини
- •1.3. Енергія міжмолекулярної взаємодії. Потенціал Ленарда–Джонса
- •1.4. Структура речовини
- •1.4.1. Газоподібний стан
- •1.4.2. Рідини
- •1.4.3. Тверді тіла
- •Розділ 2. Основи молекулярно-кінетичної теорії газів
- •2.1. Ідеальний газ. Ізопроцеси. Рівняння стану ідеального газу
- •2.2. Тиск і температура ідеального газу. Основне рівняння молекулярно-кінетичної теорії
- •2.3. Поняття про статистичний розподіл. Функції розподілу
- •2.3.1. Закони розподілу молекул ідеального газу за швидкостями й енергіями теплового руху (розподіл Максвелла)
- •2.3.2. Барометрична формула. Розподіл Больцмана
- •2.3.3. Розподіл Максвелла–Больцмана
- •2.3.4. Квантові аспекти розподілів. Розподіли Бозе–Айнштайна і Фермі–Дірака
- •2.4. Середня кількість зіткнень молекул. Середня довжина вільного пробігу
- •Розділ 3. Основи термодинаміки
- •3.1. Головні поняття й означення
- •3.2. Внутрішня енергія ідеального газу Молекули ідеального газу не взаємодіють на відстані, тому
- •Вище доведено, що середня кінетична енергія теплового руху молекули ідеального газу
- •3.3. Теплоємність ідеального газу
- •Для ізобарного процесу
- •3.4. Теплоємність рідин
- •3.5. Теплоємність твердих тіл
- •3.5.1. Класична теорія теплоємності твердих тіл
- •3.5.2. Квантові теорії теплоємності твердих тіл.
- •3.6. Адіабатний процес
- •3.7. Політропні процеси
- •3.8. Робота в термодинамічних процесах
- •3.9. Стисливість газів
- •3.10. Ентропія
- •3.11. Циклічні процеси. Теплові машини
- •Розділ 4. Реальні гази
- •4.1. Рівняння стану реального газу. Рівняння Ван-дер-Ваальса
- •4.2. Внутрішня енергія і теплоємність реального газу
- •Розділ 5. Поверхневий натяг. Капілярні явища
- •На підставі (5.3) рівняння (5.4) запишемо у вигляді
- •Розділ 6. Фазові переходи
- •6.1. Агрегатні стани і фази речовини
- •6.2. Фазові переходи першого і другого роду
- •Розділ 7. Явища перенесення
- •7.1. Самодифузія і взаємна дифузія
- •7.2. Теплопровідність
- •7.4. Розріджені гази. Вакуум
- •Частина іі. Молекулярна фізика. Лабораторний практикум. Лабораторна робота № 201. Визначення коефіцієнта в’язкості рідини методом стокса
- •Порядок виконання роботи
- •Контрольні запитання
- •Лабораторна робота № 202. Дослідження залежності коефіцієнта в’язкості рідини від температури
- •Порядок виконання роботи
- •Контрольні запитання
- •Лабораторна робота № 203. Визначення коефіцієнта в’язкості рідини за допомогою капілярного віскозиметра оствальда
- •Порядок виконання роботи
- •Контрольні запитання
- •Лабораторна робота №205. Визначення коефіцієнта поверхневого натягу рідини методом відривання кільця
- •Порядок виконання роботи
- •Контрольні запитання
- •Лабораторна робота № 206. Дослідження залежності коефіцієнта поверхневого натягу рідини від температури методом максимального тиску в бульбашці
- •Порядок виконання роботи
- •Контрольні запитання
- •Лабораторна робота №208. Дослідження теплового розширення металів
- •Порядок виконання роботи
- •Контрольні запитання
- •Лабораторна робота №209. Визначення питомої теплоємності металів методом охолодження
- •Порядок виконання роботи
- •Контрольні запитання
- •Лабораторна робота № 210. Визначення сталої больцмана та універсальної газової сталої
- •Порядок виконання роботи
- •Контрольні запитання
- •Лабораторна робота №211. Визначення середньої довжини вільного пробігу та ефективного діаметра молекул повітря
- •Порядок виконання роботи
- •Контрольні запитання
- •Лабораторна робота № 212 визначення співвідношення теплоємностей повітря сp/сv методом клемана–дезорма
- •Порядок виконання роботи
- •Контрольні запитання
- •Лабораторна робота № 213. Визначення співвідношення теплоємностей повітря ср / сv методом стоячої хвилі
- •Порядок виконання роботи
- •Контрольні запитання
- •Лабораторна робота № 214. Вимірювання вологості повітря психрометром
- •Порядок виконання роботи
- •Контрольні запитання
- •Лабораторна робота № 215. Дослідження критичного стану речовини
- •Порядок виконання роботи
- •Контрольні запитання
- •Лабораторна робота №216. Дослідження процесу плавлення кристалічних речовин
- •Порядок виконання роботи
- •Контрольні запитання
- •Додатки Головні фізичні сталі
- •Густина твердих тіл . За температури 20ºС
- •Густина рідин за температури 20ºС
- •Густина газів
- •Додаток 4 Теплофізичні коефіцієнти твердих тіл
- •Додаток 5 Пружні властивості твердих тіл
- •Додаток 6 Коефіцієнти лінійного теплового розширення твердих тіл в інтервалі 0–100 ºС
- •Додаток 7 Швидкість поширення звуку в різних середовищах
- •Додаток 8 Деякі фізичні характеристики рідин
- •Додаток 11 Коефіцієнт об’ємного теплового розширення деяких рідин
Міністерство освіти і науки України
Львівський національний університет імені Івана Франка
А. В. БОРОДЧУК, Я. А. ПАСТИРСЬКИЙ, З. В. СТАСЮК
Молекулярна фізика. Лабораторний практикум
ЛЬВІВ
Видавничий центр ЛНУ імені Івана Франка
2006
УДК 539.2(076.5)
Б – 83
ББК В36я73–5
Рецензенти:
д-р. фіз.-мат. наук Б.А. Лукіянець (Національний університет «Львівська політехніка»),
д-р. фіз.-мат. наук Б.К. Остафійчук (Прикарпатський національний університет ім. В. Стефаника),
д-р. фіз.-мат. наук І. Ю. Проценко (Сумський державний університет)
Рекомендовано до друку
Вченою радою Львівського національного університету імені Івана Франка
Протокол № 37/11 від 30 листопада 2005 р.
Комп’ютерна графіка О.Є. Кравченка
Б–83 Бородчук А. В., Пастирський Я. А., Стасюк З. В.
Молекулярна фізика: Лабораторний практикум. –
Львів: Видавничий центр ЛНУ імені Івана Франка, 2006. – 146 с.
Навчальний посібник створено відповідно до програм нормативного курсу ”Загальна фізика”. Він складається з двох частин. У першій частині в конспективній формі введено основні поняття молекулярної фізики і термодинаміки та висвітлено фізичні закони з цього розділу фізики. У другій частині посібника наведено детальний опис 18 лабораторних робіт, виведення робочих формул, порядок проведення експерименту, перелік контрольних запитань.
Для студентів університетів.
ББК В36я73–5
Бородчук А. В., Пастирський Я. А., Стасюк З. В., 2006
Львівський національний університет імені Івана Франка, 2006
Навчальний посібник призначений для студентів фізико-технічних спеціальностей природничих факультетів університетів і містить стислий опис теоретичних основ курсу «Молекулярна фізика» та методичні рекомендації до виконання 18 лабораторних робіт з курсу молекулярної фізики.
У ньому наведена вся інформація, потрібна студенту для підготовки і виконання лабораторної роботи, зокрема: назви лабораторних робіт; перелік завдань; необхідне приладдя; перелік теоретичних питань, які студент повинен вивчити під час самопідготовки; детальна інструкція для виконання експерименту та математичного опрацювання отриманих результатів; контрольні запитання для перевірки самопідготовки. На початку наведено зразок форми звіту за виконану роботу.
Поєднання в одному підручнику теоретичного матеріалу та методичних рекомендацій безумовно сприятиме ліпшому засвоєнню студентами курсу «Молекулярна фізика» та ефективній самостійній роботі. Разом з тим, у кожній роботі є посилання на відповідні розділи доступних підручників, які студент повинен опрацювати самостійно. Крім запропонованих посібників, для самопідготовки можна використати також конспект лекцій та літературу, яку запропонував лектор.
Перелік лабораторних робіт
Визначення коефіцієнта в’язкості рідини методом Стокса (№ 201).
Дослідження залежності коефіцієнта в’язкості рідини від температури (№ 202).
Визначення коефіцієнта в’язкості рідини капілярним віскозиметром (№ 203).
Визначення коефіцієнта поверхневого натягу рідини капілярним методом (№ 204).
Визначення коефіцієнта поверхневого натягу рідини методом відривання кільця (№ 205).
Дослідження залежності коефіцієнта поверхневого натягу рідини від температури методом максимального тиску у бульбашці (№ 206).
Визначення коефіцієнта поверхневого натягу рідини методом відривання краплі (№ 207).
Дослідження теплового розширення металів (№ 208).
Визначення питомої теплоємності металів методом охолодження (№ 209).
Визначення сталої Больцмана та універсальної газової сталої (№ 210).
Визначення середньої довжини вільного пробігу та ефективного діаметра молекул повітря (№ 211).
Визначення співвідношення теплоємностей газу Ср/Сv методом Клемана – Дезорма (№ 212).
Визначення співвідношення теплоємностей газу Ср/Сv методом стоячої хвилі (№ 213).
Вимірювання вологості повітря психрометром (№ 214).
Визначення критичної температури ефіру (№ 215).
Дослідження процесу плавлення кристалічних речовин (№ 216).
Визначення вологості повітря за точкою роси (№217).
Дослідна перевірка основних газових законів (№218).