Молекулярно-кинетическая теория

Механика

1) Механика и ее основные разделы. Физические модели в механике.

2) Механическое движение (траектория, путь и перемещение). Системы отсчета.

3) Скорость и ускорение (нормальное и тангенциальное). Равномерное и равноускоренное движения.

4) Движение тел при свободном падении. Движение тел, брошенных горизонтально и под углом к горизонту.

5) Равномерное движение по окружности, угловая скорость и угловое ускорение. Связь линейных и угловых величин. Период.

6) Инерциальные и неинерциальные системы отсчета. Законы Ньютона. Масса и импульс тела.

7) Сила. Виды сил. Тангенциальная и нормальная составляющая силы.

8) Закон сохранения импульса. Центр масс системы. Закон движения центра масс системы материальных точек.

9) Энергия, работа и мощность. Кинетическая энергия механической системы. Консервативные и диссипативные силы. Потенциальная энергия. Примеры вычисления потенциальной энергии.

10) Полная механическая энергия. Закон сохранения механической энергии.

11) Энергия в случае неконсервативных систем. Физическая сущность закона сохранения и превращения энергии.

12) Удар абсолютно упругих и неупругих тел. Коэффициент восстановления. Столкновение тел при абсолютно упругом и неупругом ударах. Примеры.

13) Момент инерции тела. Расчет моментов инерции для простых однородных тел. Теорема Штейнера.

14) Вращение твердого тела. Кинетическая энергия тела.

15) Представление движения твердого тела.

16) Основное уравнение динамики вращательного движения твердого тела. Качение тела по наклонной плоскости.

17) Момент импульса и закон сохранения момента импульса.

18) Колебания и виды колебаний. Гармонические колебания. Физические величины, описывающие колебания. Дифференциальное уравнение гармонических колебаний. Графическое изображение гармонических колебаний.

19) Смещение, скорость и ускорение колеблющейся точки. Энергия гармонических колебаний.

20) Гармонический осциллятор. Пружинный, математический и физический маятники. Приведенная длина физического маятника.

21) Сложение колебаний одного направления и одинаковой частоты. Биения.

22) Сложение взаимно перпендикулярных колебаний. Фигуры Лиссажу.

23) Свободные затухающие колебания. Логарифмический декремент затухания. Добротность.

24) Вынужденные механические колебания. Резонанс.

Молекулярно-кинетическая теория

1) Основные положения молекулярно-кинетической теории. Макроскопические системы. Состояния. Процессы. Молярная масса. Число молей.

2) Функции состояния. Температура. Внутренняя энергия термодинамической системы.

3) Идеальный газ. Газовые законы для идеального газа (изотермический, изохорический, изобарический). Закон Дальтона. Закон Авогадро.

4) Уравнения состояния идеального газа. Газовая постоянная. Постоянная Больцмана. Постоянная Лошмидта.

5) Основное уравнение молекулярно-кинетической теории и его различные формы записи. Средняя квадратичная скорость движения молекул. Средняя кинетическая энергия поступательного движения одной молекулы.

6) Положения Максвелла в законе о распределении молекул по скоростям и энергиям. Закон Максвелла о распределении молекул по скоростям. Условие нормировки.

7) Наиболее вероятная скорость движения молекул. Зависимость распределения Максвелла от температуры. Определение из закона Максвелла средней и среднеквадратичной скорости движения молекул.

8) Закон Максвелла о распределении молекул идеального газа по энергиям. Определение средней кинетической энергии молекул идеального газа и наиболее вероятного значения энергии молекул.

9) Основные положения закона Больцмана о распределении частиц газа по высоте.

10) Средняя длина свободного пробега молекул. Среднее число столкновений молекул.

11) Явления переноса. Теплопроводность, диффузия и внутреннее трение.

12) Закон Больцмана о равномерном распределении энергии по степеням свободы. Внутренняя энергия идеального газа.

13) Первое начало термодинамики. Работа и теплота. Определение работы, совершаемой идеальным газом при его расширении.

14) Теплоемкость идеального газа. Определение теплоемкостей идеального газа при постоянном давлении и постоянном объеме. Уравнение Майера.

15) Применение первого начала термодинамики к изопроцессам (определение теплоты и работы).

16) Адиабатный и политропный процессы. Вывод уравнения Пуассона. Показатель адиабаты для одно-, двух- и многоатомных газов.

17) Круговой процесс (циклы). Необратимый и обратимый процессы. Коэффициент полезного действия. Тепловые и холодильные машины.

18) Работа в цикле Карно. Термический коэффициент полезного действия в цикле Карно.

19) Понятие энтропии. Изменения энтропии в изопроцессах.

20) Формулировки второго начала термодинамики. Теоремы Карно. Произвольный обратимый цикл.

21) Статистическое толкование энтропии. Третье начало термодинамики.

22) Термодинамическая диаграмма в параметрах T и S и ее применение.

23) Силы и потенциальная энергия межмолекулярного взаимодействия для реальных газов. Критерии агрегатных состояний вещества.

24) Уравнение состояния реального газа. Изотермы Ван-дер-Ваальса и их анализ. Внутренняя энергия реального газа.