Статистический и термодинамический методы описания макросистем, направление процессов в природе, идеи синергетики

1. Термодинамический и статистический методы изучения макросистем.

2. Давление и температура газа с точки зрения молекулярно-кинетической теории.

3. Внутренняя энергия идеального газа.

4. Распределение энергии по степеням свободы молекулы. Чему равна средняя энергия молекулы одноатомного, двухатомного и многоатомного газа?

5. Основные представления молекулярно-кинетической теории. Модель идеального газа. Взаимодействие молекул и агрегатные состояния вещества.

6. Первое начало термодинамики. Различные формулировки.

7. Второе начало термодинамики. Различные формулировки.

8. Коэффициент полезного действия цикла Карно. Почему коэффициент полезного действия тепловых машин не может превышать коэффициент полезного действия цикла Карно?

9. Энтропия. Термодинамическое и вероятностное определения энтропии. Закон возрастания энтропии.

10. Энтропия как мера беспорядка. Направление процессов в природе и закон возрастания энтропии.

11. Сформулируйте условия, необходимые для процессов самоорганизации.

12. Порядок и беспорядок в природе. Связь накопления информации с уменьшением энтропии. Самоорганизация в природе.

Теория относительности, космологические проблемы

1. Постулаты специальной теории относительности.

2. Относительность длин и промежутков времени в специальной теории относительности.

3. Парадокс близнецов.

4. Пространственно-временной интервал, его инвариантность.

5. Релятивистский импульс и энергия. Релятивистская кинетическая энергия. Взаимосвязи энергии и импульса.

6. Проиллюстрируйте принцип соответствия Бора, используя формулы релятивистской механики.

7. Основные идеи общей теории относительности. Искривление пространства-времени, геометрическая природа гравитации. Космологические следствия ОТО.

8. Общая теория относительности как теория пространства – времени - тяготения. Связь тяготения с геометрией пространства – времени. От чего зависит кривизна пространства – времени?

9. Что такое Черные дыры ? Какие звезды в процессе своей эволюции могут превратиться в Черные дыры?

10. Что такое Большой Взрыв (Big Bang)? Чем определяется характер дальнейшей эволюции нашей Вселенной? Каковы возможные «сценарии» будущего Вселенной?

11. Эффект Хаббла. Каков возраст нашей Вселенной (от начала расширения)?

12. Является ли наша Вселенная открытой или замкнутой? От чего зависит ответ на этот вопрос?

13. Является ли наша Вселенная стационарной. Что такое черные дыры?

14. Расширяющаяся Вселенная. Будет ли Вселенная расширяться бесконечно и от чего это зависит?

15. Рождение и эволюция Вселенной.

Примеры задач по теме сто

1. Импульс частицы равен mc. Во сколько раз ее полная энергия больше энергии покоя?

2. Найти скорость частицы, при которой ее релятивистский импульс в n раз превышает ее ньютоновский импульс.

3. Собственное время жизни частицы равно t₀ . Какова должна быть ее скорость, чтобы неподвижный наблюдатель мог ее наблюдать в течение времени t=nt₀ ?

4. С какой скоростью летит тело, если его продольные размеры уменьшились на n% ?

5. Найти кинетическую энергию частицы массой m, если ее полная энергия в n раз больше энергии покоя.