Вопросы к экзамену

Вопросы к экзамену

Специальность физика, «молекулярная физика и термодинамика» 2 часть.

Теоретический вопрос должен быть изложен развернуто, с доказательствам, все выводы должны быть пояснены словами.. Выведенные формулы объяснены и указаны обозначения величин. Практические вопросы должны быть объяснены.

1 вопрос (теоретический) – 7 баллов, 2 вопрос (понятия и определения) – 2 балла, 3-5 (практические вопросы) – по 3 балла. Чтобы сдать экзамен, надо набрать не менее 8 баллов.

Сумма баллов по каждой части 18, за 2 части - 36

Отдельно по каждой части – всего 18 баллов: «3» - 9-12, «4» - 13-15, «5» - 16-18

Итого по обеим частям: «3» -, «4» - 25 – 30, «5» -

1. Обратимые и необратимые процессы. Макро - и микросостояния. Термодинамическая вероятность.

2. Статистическое и термодинамическое определение энтропии. Основное термодинамическое тождество.

3. Неравенство Клаузиуса.

4. Второе начало термодинамики – формулировки Кэльвина, Клаузиуса, принцип возрастания энтропии. Их эквивалентность.

5. Длина свободного пробега. Эффективный диаметр молекулы.

6. Явления переноса. Диффузия. Теплопроводность. Вязкость. Связь коэффициентов диффузии, теплопроводности, вязкости.

7. Понятие вакуума. Явления в вакууме.

8. Реальный газ, уравнение Ван-дер-Ваальса. Изотермы реального газа и вандерваальсова газа. Критическое состояние. Критические параметры.

9. Понятие жидкости. Близкий и дальний порядок. Испарение и конденсация. Кипение.

10. Насыщенный пар. Абсолютная и относительная влажность. Точка росы.

11. Поверхностное натяжение. Поднятие жидкости в капиллярах. Формула Лапласа.

12. Растворы. Осмос. Формула Вант-Гоффа.

13. Твердые тела: кристаллы, аморфные тела, полимеры. Ближний и дальний порядок.

14. Кристаллическая решетка. Элементарная ячейка, её параметры. Понятие плотной упаковки. Симметрия в кристаллах.

15. Типы кристаллов. Дефекты кристаллической решётки.

16. Тепловые свойства твердых тел. Температура Дебая. Уравнение Клайперона-Клаузиуса.

17. Фазовые переходы 1 и 2 рода. Тройная точка.

18. Понятие о неравновесной термодинамике и самоорганизации. Точка бифуркации.

Вопросы к экзамену

Специальность физика, «молекулярная физика и термодинамика» 2 часть.

Теоретический вопрос должен быть изложен развернуто, с доказательствам, все выводы должны быть пояснены словами.. Выведенные формулы объяснены и указаны обозначения величин. Практические вопросы должны быть объяснены.

1 вопрос (теоретический) – 7 баллов, 2 вопрос (понятия и определения) – 2 балла, 3-5 (практические вопросы) – по 3 балла. Чтобы сдать экзамен, надо набрать не менее 8 баллов.

Сумма баллов по каждой части 18, за 2 части - 36

Отдельно по каждой части – всего 18 баллов: «3» - 9-12, «4» - 13-15, «5» - 16-18

Итого по обеим частям: «3» -, «4» - 25 – 30, «5» -

1. Обратимые и необратимые процессы. Макро - и микросостояния. Термодинамическая вероятность.

2. Статистическое и термодинамическое определение энтропии. Основное термодинамическое тождество.

3. Неравенство Клаузиуса.

4. Второе начало термодинамики – формулировки Кэльвина, Клаузиуса, принцип возрастания энтропии. Их эквивалентность.

5. Длина свободного пробега. Эффективный диаметр молекулы.

6. Явления переноса. Диффузия. Теплопроводность. Вязкость. Связь коэффициентов диффузии, теплопроводности, вязкости.

7. Понятие вакуума. Явления в вакууме.

8. Реальный газ, уравнение Ван-дер-Ваальса. Изотермы реального газа и вандерваальсова газа. Критическое состояние. Критические параметры.

9. Понятие жидкости. Близкий и дальний порядок. Испарение и конденсация. Кипение.

10. Насыщенный пар. Абсолютная и относительная влажность. Точка росы.

11. Поверхностное натяжение. Поднятие жидкости в капиллярах. Формула Лапласа.

12. Растворы. Осмос. Формула Вант-Гоффа.

13. Твердые тела: кристаллы, аморфные тела, полимеры. Ближний и дальний порядок.

14. Кристаллическая решетка. Элементарная ячейка, её параметры. Понятие плотной упаковки. Симметрия в кристаллах.

15. Типы кристаллов. Дефекты кристаллической решётки.

16. Тепловые свойства твердых тел. Температура Дебая. Уравнение Клайперона-Клаузиуса.

17. Фазовые переходы 1 и 2 рода. Тройная точка.

18. Понятие о неравновесной термодинамике и самоорганизации. Точка бифуркации.

Примеры практических заданий к экзамену

1. Температура точки росы 10оС. Температура воздуха 20 оС. Определить относительную влажность. (или наоборот).

2. Определить высоту подъема жидкости плотностью 0,8 г/м3 и коэффициентом поверхностного натяжения 0,06 Н/м между двумя параллельными пластинками, расстояние между которыми 2 мм. Жидкость смачивает пластинки. (также можно наоборот)

3. Определить удельную теплоёмкость кристалла NaCl по закону Дюлонга-Пти. Температура кристалла выше температуры Дебая.

4. Найти длину стального стержня при температуре 200 оС, если при 0 оС его длина 1 м? Коэффициент линейного расширения стали 11,7×10-6 К­-1.

5. Найти приращение энтропии 1 кг воды при превращении ее в пар. Начальная температура воды 100 оС.

6. Критическая температура воды 374 оС, критическое давление 22 МПа. Найти плотность воды в критическом состоянии.

Примеры практических заданий к экзамену

1. Температура точки росы 10оС. Температура воздуха 20 оС. Определить относительную влажность. (или наоборот).

2. Определить высоту подъема жидкости плотностью 0,8 г/м3 и коэффициентом поверхностного натяжения 0,06 Н/м между двумя параллельными пластинками, расстояние между которыми 2 мм. Жидкость смачивает пластинки. (также можно наоборот)

3. Определить удельную теплоёмкость кристалла NaCl по закону Дюлонга-Пти. Температура кристалла выше температуры Дебая.

4. Найти длину стального стержня при температуре 200 оС, если при 0 оС его длина 1 м? Коэффициент линейного расширения стали 11,7×10-6 К­-1.

5. Найти приращение энтропии 1 кг воды при превращении ее в пар. Начальная температура воды 100 оС.

6. Критическая температура воды 374 оС, критическое давление 22 МПа. Найти плотность воды в критическом состоянии.