Основы молекулярной физики и термодинамики

ОСНОВЫ КЛАССИЧЕСКОЙ МЕХАНИКИ

1. Механическое движение. Системы отсчета. Кинематические характеристики движения материальной точки (скорость, ускорение, нормальное и тангенциальное ускорения).

2. Динамика материальной точки (законы Ньютона).

3. Закон сохранения импульса.

4. Центр инерции механической системы и закон его движения.

5. Работа сил. Мощность. Кинетическая энергия.

6. Потенциальное поле сил. Потенциальная энергия. Связь потенциальной энергии с силой.

7. Полная механическая энергия. Закон сохранения энергии в механике.

8. Кинематика вращательного движения абсолютно твердого тела.

9. Момент инерции. Момент сил. Динамика вращательного движения. Закон сохранения момента импульса.

10. Работа сил при вращательном движении. Кинетитческая энергия вращающегося твердого тела.

МЕХАНИЧЕСКИЕ КОЛЕБАНИЯ И ВОЛНЫ

1. Собственные (незатухающие) механические колебания.

2. Квазиупругие силы. Физический маятник.

3. Сложение гармонических колебаний одинакового направления одной частоты.

4. Биения (сложение гармонических колебаний одного направления, близких по частоте).

5. Сложение взаимно перпендикулярных колебаний.

6. Свободные (затухающие) механические колебания. Характеристики затухающих колебаний: условный период, коэффициент затухания, логарифмический декремент затухания. Добротность колебательной системы.

7. Вынужденные механические колебания. Резонанс.

8. Распространение упругих волн. Уравнения плоской и сферич. волн. Фазовая скорость. Волновое уравнение.

9. Скорость распространения волн в упругой среде.

10. Стоячие волны.

ОСНОВЫ МОЛЕКУЛЯРНОЙ ФИЗИКИ И ТЕРМОДИНАМИКИ

1. Статистический и термодинамический методы исследования макроскопических систем. Термодинамические параметры. Состояния систем. Процессы.

2. Идеальный газ - простейшая статистическая система. Основное уравнение молекулярно-кинетической теории газов для давления (уравнение Клаузиуса) и уравнение Менделеева-Клапейрона. Опытные законы идеального газа.

3. Число степеней свободы молекулы. Закон равномерного распределения энергии по степеням свободы молекул. Внутренняя энергия идеального газа.

4. Работа газа при изменении объема. Первое начало термодинамики. Применение I начала термодинамики к изопроцессам идеального газа.

5. Классическая теория теплоемкостей идеального газа и ее ограниченность.

6. Адиабатный процесс.

7. Распределение молекул идеального газа по скоростям и энергиям теплового движения.

8. Идеальный газ в однородном поле тяготения. Барометрическая формула. Закон Больцмана для распределения частиц во внешнем потенциальном поле.

9. Среднее число столкновений и средняя длина свободного пробега молекул газа.

10. Явления переноса в термодинамически неравновесных системах. Опытные законы диффузии, теплопроводности и внутреннего трения.

11. Макро- и микросостояния. Статистический вес. Энтропия. Свойства энтропии. Статистические формулировки второго начала термодинамики. Теорема Нернста (III начало термодинамики).

12. Тепловые машины. Феноменологические формулировки II начала термодинамики. Цикл Карно.