20-01-2022
Консультации
Вопросы к экзамену: молекулярная физика
Вопросы к экзамену
- Предмет молекулярной физики.
- Основные положения молекулярно кинетической теории (МКТ) вещества и их экспериментальное обоснование.
- Флуктуации и их проявления.
- Статистический и термодинамический подходы к изучению микроскопических систем.
- Идеальный газ.
- Давление газа.
- Температура.
- Молекулярно-кинетический смысл абсолютной температуры.
- Измерение давления и температуры.
- Основное уравненние молекулярно-кинетической теории газов.
- Постоянная Больцмана.
- Температура и давление как статистические величины.
- Уравнение Клапейрона-Менделеева.
- Молярная (универсальная) газовая постоянная.
- Газовые законы.
- Распределение скоростей молекул по Максвеллу.
- Измерение скоростей молекул. Опыт Штерна.
- Экспериментальная проверка распределения молекул по скоростям.
- Газ в силовом поле. Барометрическая формула.
- Распределение Больцмана.
- Экспериментальное определение числа Авогадро.
- Средняя длина и среднее время свободного пробега молекул.
- Явления переноса в газах.
- Диффузия.
- Внутреннее трение (вязкость) газов.
- Теплопроводность газов.
- Теплопроводность и внутреннее трение при низких давлениях.
- Вакуум. Получение и методы измерения низких давлений.
- Термодинамическая система (ТДС). Параметры состояния. Термодинамическое равновесие. Равновесные и неравновесные процессы.
- Внутренняя энергия. Взаимодействие ТДС. Работа и теплота как форма обмена энергиями между ТДС.
- Функции состояния и функции процесса.
- Первое начало термодинамики.
- Применение I начала термодинамики к изопроцессам.
- Адиабатный процесс. Уравнение Пуассона.
- Скорость звука в газах.
- Политропический процесс.
- Теплоемкость.
- Принцип равномерного распределения энергии по степеням свободы и границы его применимости.
- Второе начало термодинамики.
- Невозможность создания вечных двигателей.
- Обратимые и необратимые процессы. Круговые процессы. Тепловые машины.
- Цикл Карно.
- Теоремы Карно.
- Реальные циклы.
- Приведенная теплота. Энтропия. Закон возрастания энтропии в изолированной системе.
- Статистический характер II начала термодинамики.
- Теорема Нернста.
- Недостижимость абсолютного нуля температуры.
- Отступление реальных газов от законов для идеальных газов.
- Взаимодействие молекул.
- Уравнение Ван-дер-Ваальса и его анализ.
- Критическое состояние.
- Сопоставление изотерм Ван-дер-Ваальса с экспериментальными изотермами реального газа.
- Внутренняя энергия реального газа.
- Эффект Джоуля-Томсона.
- Сжижение газов.
- Получение низких температур.
- Фазовые переходы I рода.
- Равновесие жидкости и пара.
- Свойства насыщенного пара.
- Уравнение Клапейрона-Клаузиуса.
- Понятие о фазовых переходах II рода.
- Влажность воздуха.
- Особенности фазовых переходов воды и их роль в природе.
- Свойства жидкого состояния.
- Поверхностный слой.
- Поверхностное натяжение.
- Смачивание.
- Формула Лапласа.
- Капиллярные явления.
- Давление насыщенного пара над мениском.
- Растворы. Осмос. Осмотическое давление. Закон Вант-Гоффа.
- Аморфные и кристаллические тела.
- Анизотропия кристаллов.
- Классификация кристаллов по типу связей.
- Дефекты в кристаллах.
- Жидкие кристаллы.
- Тепловые свойства кристаллов.
- Тепловое расширение.
- Теплоемкость кристаллов. Закон Дюлонга и Пти. Трудности классической физики в объяснении температурной зависимости теплоемкости твердых тел.
- Плавление и кристаллизация.
- Диаграмма равновесия твердой, жидкой и газообразной фаз.
- Тройная точка.
- Основное уравнение газодинамики. Адиабатическое истечение газов. Критическая скорость.
- Движение со сверхзвуковой скоростью. Скачки уплотнения. Ударные волны, число Маха. Реактивные двигатели, многоступенчатые ракеты.