2.8. Основы молекулярной физики

Тепловое движение. Макроскопические параметры. Модель идеального газа. Уравнение состояния идеального газа. Давление газа с точки зрения молекулярно-кинетической теории. Основное уравнение молекулярно-кинетической теории. Понятие о температуре. Число степеней свободы молекул. равномерное распределение энергии по степеням свободы молекул. Границы применимости равномерного распределения. Распределение молекул идеального газа по скоростям. Закон Максвелла. Идеальный газ в силовом поле. Закон Больцмана. барометрическая формула.

2.9. Основы термодинамики

Обратимые и необратимые круговые тепловые процессы. некоторые общие понятия термодинамики: количество теплоты, внутренняя энергия системы, работа идеального газа. Первое начало термодинамики и его применение к изопроцессам. молекулярно-кинетическая теория теплоемкости газов.

Второе начало термодинамики. Энтропия. Закон возрастания энтропии. Энтропия и вероятность. статистический характер второго начала термодинамики.

2.10. Явления переноса

Общая характеристика явлений переноса. Среднее число столкновений и средняя длина свободного пробега молекул. диффузия в газах. теплопроводность. вязкость (внутренне трение). Коэффициенты диффузии, теплопроводности, вязкости. Уравнения переноса. Понятие о времени релаксации различных процессов приближения к тепловому равновесию.

2.11. Реальные газы

Силы и потенциальная энергия молекулярного взаимодействия. Уравнение Ван-дер-Ваальса. Реальные и критические изотермы. критическое состояние вещества. Фазы. Фазовые переходы первого и второго рода. Диаграммы состояния вещества. Внутренняя энергия реального газа.

2.12. Механические колебания и волны

гармоническое колебательное движение. Скорость, ускорение, энергия колеблющего тела. дифференциальное уравнение гармонические колебания. Сложение колебаний одного направления и взаимноперпендикулярных. затухающие колебания. Вынужденные колебания. резонанс. Волновые процессы. Волновое уравнение. Интерференция волн. Эффект Доплера.

4. Содержание практического раздела дисциплины

3.1. Тематика практических занятий

1.	Физические основы механики: кинематика, динамика, тяготение, элементы СТО.	2 часа
2.	Элементы молекулярной физики и термодинамики.	2 часа
3.	Выполнение лабораторных работ по разделу: «Механика. Молекулярная физика. Колебания и волны»	6 часов
4.	Защита лабораторных работ.	2 часа

Примечание: Студенты должны выполнять лабораторные работы по индивидуальным маршрутам, имеющимся в учебных лабораториях, представляя отчеты по каждой из них и защищая работы с применением имеющихся тестов или в устной беседе с преподавателем. Также необходимо решить по две контрольные работы в каждом из трех семестров изучения физики.

3.2. Перечень лабораторных работ

• Определение средней степени сопротивления грунта забивке сваи.

• Определение модуля Юнга стальной проволоки из растяжения.

• Определение момента инерции тела по методу крутильных колебаний.

• Определение момента инерции стержня из упругого нецентрального удара.

• Проверка основного уравнения динамики вращательного движения при вращении тел вокруг неподвижной оси.

• Определение средней длины волны свободного пробега и эффективного диаметра молекул воздуха.

• Определение отношения удельных теплоемкостей газов способом Клемана и Дезорма.

• Определение ускорения свободного падения тел с помощью оборотного маятника.