- •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
Список рекомендованої літератури
Кучерук І.М., Горбачук І.Т., Луцик П.П. Загальний курс фізики. У 3 т. Т.1: Механіка. Молекулярна фізика і термодинаміка. –К.: Техніка, 1999. –532 с.
Кушнір Р.М. Загальна фізика. Механіка: Молекулярна фізика. –Львів ВЦ ЛНУ ім. І. Франка, 2003. –403 с.
Клим М.М., Якібчук П.М. Молекулярна фізика. –Львів ВЦ ЛНУ ім. І. Франка, 2003. –543 с.
Бушок Г.Ф., Венгер Є.Ф. Курс фізики. Кн. 1: Фізичні основи механіки. Молекулярна фізика і термодинаміка. –К.: Вища школа, 2002. –375 с.
Загальна фізика. Лабораторний практикум / За заг. ред. І.Т. Горбачука: –К.: Вища школа, 1992. –509 с.
Гапчин Б.М., Дутчак Я.Й., Френчко В.С. Молекулярна фізика. Лабораторний практикум. –Львів: Світ, 1990. –237 с.
Бородчук А.В., Пастирський Я.А. Молекулярна фізика. Лабораторний практикум для студентів природничих факультетів. –Львів: ВЦ ЛНУ ім. І. Франка, 2002. –48 с.
ЗРАЗОК
оформлення звіту про виконану роботу
1. Титульна сторінка:
Львівський національний університет імені Івана Франка
Кафедра фізичної та біомедичної електроніки
ЗВІТ
про виконання лабораторної роботи № ...
................(назва роботи).............................
Студент..………
Факультет……..
Група....……….
Викладач……...
2. На наступних сторінках потрібно висвітлити:
завдання,
перелік обладнання,
рисунок установки,
робочу формулу з розшифруванням величин, які є в ній,
робочі таблиці,
формули для обчислення похибок,
кінцевий результат,
висновки.
Вступ
Предметом вивчення молекулярної фізики є макроскопічні процеси, які відбуваються в речовині, що складається з великої кількості структурних елементів – атомів і молекул. Для дослідження цих процесів використовують два взаємодоповнювальні методи – статистичний і термодинамічний. Основою першого є те, що властивості макроскопічної системи визначені властивостями самих частинок, зокрема, усередненими значеннями їхніх динамічних характеристик (швидкості, енергії, імпульсу тощо). За такого підходу широко застосовують методи теорії імовірностей та математичної статистики. Термодинамічний метод відрізняється від статистичного тим, що він не розглядає мікроскопічної структури речовини, а оперує макро-скопічними параметрами (тиск, температура, густина та ін.), які описують рівноважний стан термодинамічної системи в цілому. Суть термо-динамічного методу зводиться до того, що всі фізичні процеси в речовині пояснюють на підставі декількох дуже загальних законів, які називають основними принципами, чи законами, термодинаміки, які є фактично законами збереження. У цьому разі ми зовсім не цікавимось молекулярною чи атомною будовою речовини і ґрунтуємось на тому, що ці закони можна вважати правильними тому, що вони неодноразово перевірені практикою.
Молекулярна фізика вивчає структуру, фізичні властивості й агрегатні стани речовини на підставі їхньої внутрішньої молекулярної будови. У природі існують три головні рівноважні агрегатні стани речовини (газоподібний, рідкий і твердий), а також четвертий – плазма. Плазма – це газоподібний стан речовини, коли всі її атоми іонізовані. Розрізняють холодну (газорозрядну) і гарячу плазму. В гарячій плазмі всі електрони атомів відірвані від своїх ядер. Газоподібний, рідкий і твердий стани речовини вивчають у молекулярній фізиці, а фізику плазми – в окремому курсі.