ОСНОВЫ МОЛЕКУЛЯРНОЙ ФИЗИКИ И ТЕРМОДИНАМИКИ

ЭЛЕКТРОСТАТИКА

Комплексная цель модуля - изучить наиболее общие свойства макроскопических физических систем, понять суть термодинамического и статистического методов; изучить понятия, принципы, законы и методы электростатики; дать представление об одной из полевых форм материи – электрическом поле.

ЛЕКЦИИ



Тема занятия

Форма занятия

Кол-во часов

Цели и задачи

План занятия

Основные термины

9

МКТ идеальных газов

Л

2

Сообщить новые знания.

Сформулировать новые понятия.

Углубить знания


Термодинамический и статистический методы анализа состояний макросистем. Термодинамическая система. Термодинамические параметры. Температура. Термодинамическая температурная шкала Термодинамический процесс. Термодинамическое равновесие. Идеальный газ. Опытные законы идеальных газов. Уравнение Клапейрона-Менделеева. Основное уравнение МКТ идеальных газов. Опытное обоснование МКТ. Броуновское движение.

Термодинамическая система.

Термодинамические параметры.

Температура. Термодинамическая температурная шкала Термодинамический процесс. Термодинамическое равновесие. Идеальный газ.

Изопроцесс

Изохора

Изобара

Изотерма

Молярная газовая постоянная

10

Элементы статистической физики

Л

2

Сообщить новые знания.

Сформулировать новые понятия.

Углубить знания


Закон Максвелла о распределении молекул идеального газа по скоростям и энергиям теплового движения. Барометрическая формула. Распределение Больцмана. Опыт Штерна. Опыт Ламмерта.

Функция распределения

Нормировка

Средняя скорость

Среднеквадратичная скорость

Наиболее вероятная скорость

11

Элементы физической кинетики

Л

1

Сообщить новые знания.

Сформулировать новые понятия.

Углубить знания


Явления переноса в термодинамически неравновесных системах. Теплопроводность. Закон Фурье. Диффузия. Закон Фика. Вязкость.  Закон Ньютона.

Неравновесная система

Длина свободного пробега

Теплопроводность

Плотность потока энергии

Диффузия

Плотность потока массы

Внутренне трение

Плотность потока импульса


12

Основы термодинамики. Первое начало термодинамики.

Л

2

Сообщить новые знания.

Сформулировать новые понятия.

Углубить знания


Число степеней свободы молекулы. Закон равномерного распределения энергии по степеням свободы молекул. Работа газа при изменении его объема. Внутренняя энергия. Количество теплоты. Первое начало термодинамики. Теплоемкость. Уравнение Майера. Применение первого начала термодинамики к изопроцессам. Адиабатический процесс.

Степени свободы

Работа газа

Внутренняя энергия

Количество теплоты

Теплоемкость

Удельная теплоемкость

Молярная теплоемкость

Теплоемкость при постоянном объеме

Теплоемкость при постоянном давлении

Адиабатный процесс

Показатель адиабаты

13

Основы термодинамики. Второе и третье начала термодинамики.

Л

2

Сообщить новые знания.

Сформулировать новые понятия.

Углубить знания


Обратимые и необратимые процессы. Цикл. Энтропия. Термодинамическая вероятность. Статистический смысл энтропии. Приведенное количество теплоты. Второе начало термодинамики. Третье начало термодинамики. Тепловые двигатели и холодильные машины. Цикл Карно и его КПД для идеального газа.

Обратимые и необратимые процессы.

Цикл.

Энтропия. Приведенное количество теплоты

Термодинамическая вероятность

Тепловые двигатели и холодильные машины.

Цикл Карно

15

Макроскопические системы вдали от теплового равновесия.

Л

1

Сообщить новые знания.

Сформулировать новые понятия.

Углубить знания


Открытые диссипативные системы. Самоорганизация в открытых системах, роль нелинейности. Флуктуации. Бифуркации и катастрофы. Идеи синергетики. Примеры самоорганизации в живой и неживой природе. Динамический хаос.

Открытые системы

Нелинейность

Самоорганизация

Синергетика

Флуктуации

Бифуркации

Хаос

17

Напряженность и потенциал электростатического поля.

Л

3

Сообщить новые знания.

Сформулировать новые понятия.

Углубить знания


Свойства электрического заряда. Закон Кулона. Напряженность и потенциал электростатического поля. Графическое изображение электрического поля. Принцип суперпозиции. Связь напряженности и потенциала. Циркуляция вектора напряженности электростатического поля. Поток вектора напряженности электрического поля. Теорема Гаусса в интегральной форме и ее применение для расчета электрических полей. Вычисление разности потенциалов по напряженности поля.

Электрический заряд

Напряженность электрического поля

Потенциал электрического поля

Линии напряженности электрического поля

Эквипотенциальные поверхности

Циркуляция вектора напряженности электростатического поля.

Поток вектора напряженности электрического поля.

18

Диэлектрики в электрическом поле.

Л

2

Сообщить новые знания.

Сформулировать новые понятия.

Углубить знания


Электрическое поле диполя. Диполь во внешнем электрическом поле. Типы диэлектриков. Поляризация диэлектриков. Ориентационный и деформационный механизмы поляризации. Поляризованность. Напряженность поля в диэлектрике. Вектор электрического смещения (электрической индукции). Диэлектрическая проницаемость вещества. Теорема Гаусса для электростатического поля в диэлектрике.

Диполь

Дипольный момент

Диэлектрик

Поляризация

Сторонние заряды

Связанные заряды

Поляризованность

Диэлектрическая проницаемость

Диэлектрическая восприимчивость

Вектор электрического смещения (электрической индукции).

18

Проводники в электрическом поле.

Л

1

Сообщить новые знания.

Сформулировать новые понятия.

Углубить знания


Индуцированные заряды. Электростатическая индукция. Электростатическая защита. Электроемкость уединенного проводника. Конденсаторы.

Индуцированные заряды. Электростатическая индукция. Электростатическая защита. Электроемкость уединенного проводника. Конденсаторы

19

Энергия электрического поля

Л

1

Сообщить новые знания.

Сформулировать новые понятия.

Углубить знания


Энергия системы зарядов, уединенного проводника и конденсатора. Энергия электростатического поля.

Энергия системы зарядов

Энергия  уединенного проводника

Энергия конденсатора. Энергия электростатического поля

Итого

17

Тест рубежного контроля

НЕ нашли? Не то? Что вы ищете?

1. Цель – выявление результатов обучения на определенном этапе обучения.

2. Продолжительность тестирования составляет 1 ак. ч.

3. Тестовые задания включают 10 заданий (БУ) и 5 заданий (ПУ).

1. Какие системы называются изолированными?
1) системы, не меняющие своего объема
2) системы, которые не обмениваются энергией с внешней средой
3) системы, не меняющие своей температуры
4) системы, не меняющие своей массы

2. Как меняется внутренняя энергия газа данной массы в изотермическом процессе?
1) остается постоянной                         2) растет с ростом объема
3) растет с ростом давления                         4) нет правильного ответа

3. Что называется теплоемкостью тела?
1) энергия, необходимая для нагревания единицы массы вещества на один градус
2) энергия, необходимая для нагревания вещества на один градус
3) энергия, необходимая для нагревания единицы массы вещества
4) количество теплоты, переданное единице массы вещества

4.Математическая формула первого закона термодинамики для изотермического процесса имеет вид…
1) Q = A + ΔU                 2) Q =  ΔU         3) Q = A                          4) Q = 0 

5. Найти отношение удельных теплоемкостей ср/сV для кислорода.
1) 1,4                         2) 1,6                          3) 1, 7                          4) 1,8

6. Найдите уравнение адиабатного процесса.
1)           2)                  3)                   4)  

7. Как максимально увеличить коэффициент полезного действия идеальной тепловой машины, работающей по циклу Карно?
1) увеличить температуру нагревателя  2) уменьшить температуру холодильника
3) увеличить температуру нагревателя и уменьшить температуру холодильника
4) уменьшить трение

Из за большого объема этот материал размещен на нескольких страницах:
1 2 3 4 5 6 7 8