- •1. Основные положения и основное уравнение молекулярно-кинетической теории газов.
- •2. Уравнение Клапейрона-Менделеева. Изотермический, изохорический, изобарический процессы.
- •3. Уравнение переноса. Диффузия. Закон Фика.
- •4. Уравнение переноса. Теплопроводность. Закон Фурье.
- •5. Уравнение преноса. Внутреннее трение. Закон Ньютона.
- •6. Внутренняя энергия идеального газа. Теплоемкость.
- •7. Распределение молекул по скоростям. Наиболее вероятная, среднеарифметическая и среднеквадратичная скорости движения молекул.
- •8. Эффективный диаметр молекулы. Средняя длина свободного пробега молекул.
- •9. Барометрическая формула. Распределение Молекул по их энергиям.
- •10. Первое начало термодинамики и его применение к изотермическому процессу. Работа и теплоемкость при изотермическом процессе.
- •11. Первое начало термодинамики и его применение к изохорическому процессу. Работа и теплоемкость при изохорическом процессе.
- •12. Первое начало термодинамики и его применение к изобарическому процессу. Уравнение Майера. Работа при изобарическом процессе.
- •17. Экспериментальные изотермы реального газа. Критическая температура. Уравнение Ван-дер-Ваальса. Физический смысл поправок а и b.
- •18. Характеристика жидкого состояния вещества. Поверхностное натяжение. Формула Лапласа. Капиллярные явления.
- •19. Оптическая длина пути и оптическая разность хода. Интерференция световых волн.
- •20. Дифракция световых волн. Метод зон Френеля.
- •21. Естественный и поляризованный свет. Закон Малюса.
- •22. Поляризация света при отражении и преломлении. Закон Брюстера.
- •23. Естественный и поляризованный свет. Вращение плоскости поляризации.
- •24. Энергетическая светимость. Поглощательная способность. Абсолютно черное тело. Закон Кирхгофа.
- •25. Зависимость спектральной плотности энергетической светимости от длины волны и температуры. Закон смещения Вина.
- •26. Зависимость спектральной плотности энергетической светимости от длины волны и температуры. Закон Стефана-Больцмана.
- •27. Фотоэлектрический эффект. Уравнение Эйнштейна для фотоэффекта.
- •28. Энергия, импульс, масса фотона. Эффект Комптона.
- •29. Модель атома Бора. Постулаты Бора. Теория водородоподобного атома Бора.
- •30. Корпускулярно-волновой дуализм материи. Формула де Бройля. Соотношение неопределенностей Гейзенберга.
- •31. Волновая функция. Уравнение Шредингера.
- •32. Строение атомного ядра. Энергия связи. Дефект массы атомного ядра. Ядерные реакции.
- •33. Естественная радиоактивность. Α, β, γ излучения. Закон радиоактивного распада.
1. Основные положения и основное уравнение молекулярно-кинетической теории газов.
Молекуляр физика основ-ся на том, что все тела состоят из огромного кол-ва атомов и молекул, к-е непрерывно движутся и их скорость зависит от темп-ры. Напр, в 1 см куб. воздуха содерж-ся 2,7*1019 молекул при нормал усл-ях. Они дв-ся с огром скоростями – 500-1000 м/с. Задача мкт состоит в том, чтобы установить связь между микроскопическими (масса, скорость, кинетическая энергия молекул) и макроскопическими параметрами (давление, объем, температура). В основе мкт лежат три осн положения:
1)Все вещества – жидкие, твердые и газообразные – образованы из мельчайших частиц – молекул, которые сами состоят из атомов. Молекулы и атомы представляют собой электрически нейтральные частицы. При определенных условиях молекулы и атомы могут приобретать дополнительный электрический заряд и превращаться в положительные или отрицательные ионы.
2)Атомы и молекулы находятся в непрерывном хаотическом движении.
3)Частицы взаимодействуют друг с другом силами, имеющими электрическую природу. Гравитационное взаимодействие между частицами пренебрежимо мало.
Осн. ур-е мкт для давления имеет вид p= 1/3nm0v2=2/3nW=nkT, где n=N/V – концентрация молекул, v – сред квадратич скорость дв-я молекулы, W = mv2/2 = 3/2kT – сред кинет энергия одной молекулы; k = 1,38*10-23 Дж/К – пост Больцмана.
2. Уравнение Клапейрона-Менделеева. Изотермический, изохорический, изобарический процессы.
Если не учитывать собств объем молекул, взаим-вие м/у молекулами, а удары считать абсолютно-упругими, то такой газ наз-ся идеальным. Ур-е сост идеального газа: PV= m/µ*RT = νRT – ур-е Менделеева-Клапейрона, где m – масса газа; ν= m/µ=N/NA – число молей; R = 8,31 Дж/моль*К – универсал газовая постоянная. Экспериментально были установлены след газовые з-ны:
1)З-н Бойля-Мариотта: Для данной массы газа при Т=const => PV=const. Процесс изотермич.
2)З-ны Гей-Люссака: а) Для данной массы газа при P=const, V линейно меняется с Т. V =V0(1+αt). б) Для данной массы газа при V=const, P линейно меняется с Т. P = P0(1+αt). P0, V0 при t=0°C. α= 1/273 K-1. З-ны можно представить в виде: V1/V2=T1/T2; P1/P2=T1/T2.
3)З-н Авогадро: 1 моль любого газа при номал усл-ях занимает один и тот же V0 = 22,4 л/моль и содержит одно и то же кол-во атомов и молекул NA=6,023*1023.
4)З-н Дальтона: Давл-е смеси газов равно сумме парциал давл-й, к-е оказывали бы газы при данном V и Т. Р=Р1+Р2+Р3+…
3. Уравнение переноса. Диффузия. Закон Фика.
Если в термодинамич сист нарушается равновесие, с этим связано ряд необратимых процессов, называемых явлениями переноса, в рез-те к-х происходит пространств перенос энергии, массы, импульса. Общ ур-е переноса: ∆(Nφ) = -1/3 vсрλср*[∆(n0φ) / ∆x]*∆S*∆t; ∆(n0φ)/∆x = - grad (n0φ). Если переносимой хар-кой явл-ся масса происходит диффузия (самопроизвол проникновение и перемешивание частиц двух соприкасающихся газов, жидкостей и даже твер тел). ∆(Nm) = -1/3 vсрλср*[∆ρ / ∆x]*∆S*∆t; ∆M = -D*[∆ρ / ∆x]*∆S*∆t –з-н Фика. ∆М – масса газа, переносимая через ед площади в ед времени. D= 1/3 vсрλср – коэф-т диффузии; ∆ρ / ∆x – градиент плотности. Диффузия сводится к обмену масс частиц двух соприкас тел, возникает и продолжается пока существует градиент плотности.