Термодинамика (стр. 3 )

В процессе изучения дисциплины формируются следующие компетенции:

Общепрофессиональные:

- способность к овладению базовыми знаниями в области математики и естественных наук, их использованию в профессиональной деятельности (ОПК-1);

-способность самостоятельно приобретать новые знания, используя современные образовательные и информационные технологии (ОПК-2).

Этапы формирования ОПК-1.

Б.1 Механика

Б.1 Практикум по механике

Б.1 Молекулярная физика

Б.1 Практикум по молекулярной физике

Б.1 Русский язык и культура речи

Б.1 Электричество и магнетизм.

Б.1 Квантовая радиофизика

Б.1 Радиоэлектроника

Б.1 Методы модуляции и приема электромагнитного излучения

Б.1 Практикум по электричеству и магнетизму

Б.1 Оптика

Б.1 Практикум по оптике

Б.1 Теоретическая механика

Б.1 Физика атома, ядра и элементарных частиц

Б.1 Практикум по атомной и ядерной физике

Б.1 Механика сплошной среды

Б.1 Электродинамика

Б.1 Линейные и нелинейные уравнения физики

Б.1 Квантовая теория

Б.1 Физика конденсированного состояния

Б.1 Термодинамика

Б.1 Статистическая физика, Физическая кинетика.

Этапы формирования ОПК-2.

Б.1 Теоретическая механика

Б.1 Физика атома, ядра и элементарных частиц

Б.1 Практикум по атомной и ядерной физике

Б.1 Механика сплошной среды

Б.1 Электродинамика

Б.1 Линейные и нелинейные уравнения физики

Б.1 Квантовая теория

Б.1 Физика конденсированного состояния

Б.1 Термодинамика

Б.1 Статистическая физика, Физическая кинетика.

10.2 Описание показателей и критериев оценивания компетенций на различных этапах их формирования, описание шкал оценивания:

Таблица 6.

Карта критериев оценивания компетенций

Код компетенции	Критерии в соответствии с уровнем освоения ОП	Виды занятий (лекции, семинар ские, практические, лабораторные)	Оценочные средства
Пороговый (удовл.) 61-75 баллов	Базовый (хор.) 76-90 баллов	Повышенный (отл.) 91-100 баллов
ОПК 1	Знать: аксиоматику термодинамики; основные термодинамические процессы; основные термодинамические потенциалы закрытых систем; классификацию фазовых переходов; условия устойчивого равновесия различных систем;	Знать: аксиоматику термодинамики; основные термодинамические процессы и их уравнения; основные термодинамические потенциалы открытых и закрытых систем; классификацию фазовых переходов; условия устойчивого равновесия различных систем; термодинамику диэлектриков и магнетиков; термодинамику плазмы.	Знать: аксиоматику термодинамики; основные термодинамические процессы и их уравнения; основные термодинамические потенциалы открытых и закрытых систем; классификацию фазовых переходов; условия устойчивого равновесия различных систем; термодинамику диэлектриков и магнетиков; термодинамику плазмы.	Лекции, семинары, самостоятельная работа	Контрольная работа, тесты
Уметь: Применять методы термодинамики для определения калорических и термических свойств равновесных систем; получать расчетные формулы для теплоемкостей системы в различных процессах; применять второе начало термодинамики для расчета кпд идеальных тепловых циклов; описывать фазовые переходы вещества.	Уметь: Применять методы термодинамики для определения калорических и термических свойств равновесных систем; получать расчетные формулы для теплоемкостей системы в различных процессах; применять второе начало термодинамики для расчета кпд идеальных тепловых циклов; описывать фазовые переходы вещества; исследовать условия устойчивого равновесия различных систем; применять метод потенциалов к расчету термодинамики диэлектриков и магнетиков; .	Уметь: Применять методы термодинамики для определения калорических и термических свойств равновесных систем; получать расчетные формулы для теплоемкостей системы в различных процессах; применять второе начало термодинамики для расчета кпд идеальных тепловых циклов; описывать фазовые переходы вещества; исследовать условия устойчивого равновесия различных систем; применять метод потенциалов к расчету термодинамики диэлектриков и магнетиков; плазмы; определять коэффициенты переноса необратимых процессов.	Лекции, семинары, самостоятельная работа	Контрольная работа, тесты
Владеть: Математическим аппаратом дифференциального, интегрального исчислений.	Владеть: Математическим аппаратом дифференциального, интегрального исчислений; способностью понимать различие в описании равновесных и неравновесных систем.	Владеть: Математическим аппаратом дифференциального, интегрального исчислений; способностью понимать различие в описании равновесных и неравновесных систем; методами расчета свойств неравновесных систем.	Лекции, семинары, самостоятельная работа	Контрольная работа, тесты
ОПК 2	Знать: отдельные методы расчёта термодинамических характеристик простейших систем с использованием базовых формул и законов термодинамики.	Знать: основные методы расчёта термодинамических характеристик простейших систем с использованием базовых формул, законов термодинамики.	Знать: основные методы расчёта термодинамических характеристик простейших систем с использованием базовых формул, законов термодинамики.	Лекции, семинары, самостоятельная работа	Контрольная работа, тесты
Уметь: применять на практике основные методы расчёта простейших термодинамических систем с использованием базовых формул и законов.	Уметь: применять на практике основные методы расчёта простейших термодинамических систем с использованием базовых формул и законов при решениях простейших задач.	Уметь: применять на практике основные методы расчёта простейших термодинамических систем с использованием базовых формул и законов при решениях задач повышенного уровня сложности.	Лекции, семинары, самостоятельная работа	Контрольная работа, тесты
Владеть: навыками применения на практике основных методов расчёта простейших термодинамических систем с использованием базовых формул и законов	Владеть: навыками применения на практике основных методов расчёта простейших термодинамических систем с использованием базовых формул и законов, а также методик использования профессиональных знаний для решения простейших задач в области термодинамики.	Владеть: навыками применения на практике основных методов расчёта простейших термодинамических систем с использованием базовых формул и законов, а также методик использования профессиональных знаний для конкретных практических задач повышенного уровня в области термодинамики.	Лекции, семинары, самостоятельная работа	Контрольная работа, тесты

10.3 Типовые контрольные задания или иные материалы, необходимые для оценки знаний, умений, навыков и (или) опыта деятельности, характеризующей этапы формирования компетенций в процессе освоения образовательной программы.

Примерные задания для аудиторной контрольной работы

1.  Определите энтропию вещества, которое описывается уравнениями:

где

2.  Определите КПД идеального цикла состоящего из изохорного, изотермического и изобарного процессов. Параметр цикла

ε=Р2/Р1.

3.  Докажите тождество:

4.  Докажите тождество:

5. 

6.  Определите КПД идеального цикла состоящего из адиабатного сжатия, изобарного подвода теплоты, адиабатного расширения, изобарного отвода теплоты. Параметр цикла β= Р2/Р1.

7.  Выразите производную через величины, которые могут быть найдены из термического уравнения состояния.

8.  Покажите что

9. 

10.  Определите КПД идеального цикла состоящего из адиабатного сжатия, изохорного подвода теплоты, изобарного подвода теплоты, адиабатного расширения продуктов сгорания, изохорного отвода теплоты. Параметры цикла:

11.  ε= V1/ V2 , λ= Р3/Р2, ρ= V4/ V3.

12.  Докажите что

13.  Определите свободную энергию газа Ван-дер-Ваальса с постоянной теплоемкостью сV.

14.  Найдите КПД идеального цикла состоящего из адиабатного сжатия, изохорного нагревания, адиабатного расширения и изобарного охлаждения. Параметры цикла:

β= Р2/Р1, λ= Р3/Р2 .

15.  Определите плотность энтропии поля излучения пользуясь тем, что плотность внутренней энергии излучения u определяется законом Стефана-Больцмана u=σT4, а давление излучения Р определяется уравнением Р=u/3.

10.4 Методические материалы, определяющие процедуры оценивания знаний, умений, навыков и (или) опыта деятельности характеризующих этапы формирования компетенций.

Экзамен проводится в форме собеседования по вопросам билета. В билете предлагается два теоретических вопроса и один практический (задача). Первый вопрос (В1), второй вопрос (В2), третий вопрос (В3) – задача. На подготовку к вопросу отводится не более 90 минут. По вопросам билета проводится собеседование, в ходе которого задаются дополнительные вопросы. Ответ на каждый вопрос оценивается по 100бальной шкале. Результирующая оценка рассчитывается по формуле 0,4*В1+0,35*В2+0,25*В3. При результате от 0 до 60 баллов выставляется оценка «неудовлетворительно»; от 61 до 75 – «удовлетворительно»; от 76 до 90 – «хорошо»; от 91 до 100 – «отлично».