Элементы механики жидкостей.

Необходимо уметь записать уравнение неразрывности струи, усвоить понятие "идеальная жидкость" и уравнение Бернулли, понять, что это уравнение есть выражение закона сохранения механической энер­гии применительно к движению идеальной жидкости. Необходимо усвоить понятие "вязкость", режимы течения вязкой жидкости, специфические эффекты, возникающие при движении тел в жидкостях и газах

.

2. Элементы специальной теории относительности

Изучение данной темы рекомендуется начать с повторения принципа относительности Галилея и закона преобразования скоростей в классической механике, рассмотрения границ применимости классической механики. Затем необходимо рассмотреть выводы и следствия теории относительности, вытекающие из преобразований Лоренца.

При изучении основных положений релятивистской динамики особое внимание следует обратить на релятивистские выражения для массы, импульса и энергии, на закон взаимосвязи (пропорциональности) массы и энергии.

3. Основы молекулярной физики и термодинамики Основы молекулярно-кинетической теории газов

Следует обратить внимание на два метода исследований свойств тел и физических явлений: термодинамический и молекулярно - кинетический. Надо знать уравнение Менделеева-Клапейрона; все другие экспериментально полученные газовые законы следуют из этого уравнения как частные случаи.

Молекулярно-кинетическая теория оперирует исключительно средними величинами для выяснения таких явлений, как давление, расширение при нагревании, диффузия, теплопроводность, внутреннее трение в газах или вязкость и др. С этой целью вводятся такие величины, как средняя длина свободного пробега, среднее число столкновений молекул газа в единицу времени, средняя квадратичная скорость движения молекул и их средняя кинетическая энергия.

Важным вопросом является вывод основного уравнения молекулярно-кинетической теории для идеального газа, устанавливающего связь между давлением и средней кинетической энергией молекул газа, а также как следствие - связь между средней кинетической энергией молекул и абсолютной температурой газа. Необходимо продумать и усвоить закон распределения молекул по скоростям и рассмотреть общие характеристики явлений переноса: диффузии, внутреннего трения, теплопроводности, составить ясное представление о том, перенос какой физической величины молекулами газа имеет место в каждом из трех перечисленных явлений.

Основы термодинамики

Первый и второй законы термодинамики отражают общие закономерности большинства процессов превращения и передачи энергии, наблюдаемые в окружающей нас природе. Поэтому все выводы, получающиеся из первого и второго законов термодинамики, имеют более общий характер, чем выводы молекулярно-кинетической теории, основанные на использовании конкретных моделей.

При изучении первого закона термодинамики необходимо внимательно ознакомиться с понятиями: термодинамическая система, теплота, работа, теплоемкость. Нужно уметь применять первый закон термодинамики к изопроцессам в идеальном газе.

Следует уметь вычислять теплоемкости газа (удельную и молярную) при постоянных объеме и давлении, исходя из теоремы о равномерном распределении энергии по степеням свободы.

Для понимания второго закона термодинамики необходимо усвоить такие понятия, как обратимый к необратимый процессы, круговой процесс (цикл); выяснить, почему первый закон термодинамики является недостаточным для полного описания реальных процессов природы.

Следует знать формулировки второго закона термодинамики по Томсону и Клаузиусу.

Надо обратить внимание, к каким практическим выводам приводит исследование идеальной тепловой машины, работающей по прямому циклу Карно, какие результаты получаются, если тепловая машина работает по обратному циклу Карно.

Важно усвоить такое фундаментальное понятие, как энтропия, а также закон возрастания энтропии как наиболее общее выражение второго закона термодинамики. Студент должен понять статистический смысл закона возрастания энтропии.