Глава 1. молекулярно-кинетическая теория
ББК 22.314 УДК 53(053.8) И 20
Иванов А.А. Общая физика, Т. IV. Молекулярная физика: Учебное пособие. Издание 2, исправленное и дополненное.
Учебное пособие соответствует учебному плану и программе изучения молекулярной физики в педуниверситете. В него входят содержание лекций и планы практических занятий. Часть вопросов представлена в элементарном изложении. Может использоваться студентами педуниверситета, технических вузов и школьниками, углубленно изучающими физику.
Научный редактор: Черкашин В.С., профессор кафедры общей и теоретической физики КГПУ Рецензенты: Овчинников С.Г., профессор Института физики им. Л.В.Киренского; Пономарев В.И., доцент кафедры математических методов физики КГПУ
Печатается по решению редакционно-издательского совета Красноярского педуниверситета
© Красноярский университет, © А.А.Иванов, 2003 оглавление Предисловие........ 4 Тема 1. Молекулы Глава 1. Молекулярно-кинетическая теория.... 6 Глава 2. Тепловое равновесие....... 23 Глава 3. Уравнение состояния идеального газа.... 36 Тема 2. Элементы термодинамики Глава 4. Закон сохранения энергии в тепловых процессах.. 52 Глава 5. Применения первого начала термодинамики.. 67 Глава 6. Второе начало термодинамики. Энтропия.. 78 Тема 3. Вероятные и невероятные состояния Глава 7. Энтропия как мера беспорядка.... 92 Глава 8. Вероятность........ 105 Глава 9. Распределение Больцмана..... 118 Тема 4. Фазовые переходы Глава 10. Реальные газы....... 132 Глава 11. Фазовые переходы....... 140 Глава 12. Поверхностное натяжение.... 158 Тема 5. Твердые тела Глава 13. Механические и тепловые свойства твердых тел.. 176 Тема 6. Явления переноса Глава 14. Вязкость....... 198 Глава 15. Процессы переноса..... 205 Тема 7. Элементы статистической механики Глава 15. Основные положения статистической механики. 212 Глава 16. Равновесное излучение..... 224 ПРЕДИСЛОВИЕ Пособие предназначено для изучения молекулярной физики в педуниверситете. Оно включает в себя лекционный курс и задания практических занятий. Молекулярная физика является одно-семестровым курсом. Распределение времени по курсу: одна лекция и одно практическое занятие в неделю. Лабораторные занятие проводятся вне расписания самостоятельно под руководством преподавателя. На занятиях лабораторного практикума решаются не только экспериментальные, но и теоретические задачи. Учебный цикл заканчивается экзаменом. В основу данного пособия положен курс элементарной физики для классов физико-математического направления средней школы, разработанный автором совместно с Е.Е.Ивановой. Несмотря на элементарные истоки, курс нельзя считать упрощенным. Оказывается, как раз наибольшую сложность для студентов представляет рассмотрение физических ситуаций на элементарном уровне. Автор не упускал возможностей проведения качественных рассуждений при объяснении даже довольно сложных явлений. Много внимания в курсе уделено рассмотрению физических явлений, в которых наиболее ярко действуют законы молекулярной физики. Курс дополнен рядом вопросов, не изучаемых в средней школе. К ним относятся вопросы конвективной устойчивости атмосферы, некоторые квантовые выводы, элементы статистической физики, теория равновесного излучения. Представлен также раздел, посвященный исчислению вероятностей. Разделы: влажность, конвективная устойчивость атмосферы, явления переноса отводятся на самостоятельное изучение. По данным вопросам предполагается отдельная отчетность (минизачеты). Вниманию преподавателей ведущих практические занятия Подбор предлагаемых в пособии задач довольно разнообразен и по тематике и по сложности. Он превышает потребности курса и временные возможности для решения. Поэтому при отборе материала следует руководствоваться: во-первых признаками посильности для данного набора студентов, во-вторых - максимальной согласованностью выбираемых задач с лекционным материалом. Для облегчения использования задачника специально помечены задачи, составляющие основу темы. Прочие задачи могут быть предложены студентам для углубления знаний и в качестве индивидуальных заданий. В лекционном материале содержится базовая компонента и дополнительный материал. Материал для расширения кругозора студентов и углубления изучения курса помечен (доп. материал). глава 1. молекулярно-кинетическая теория
|