Основные законы термодинамики

Степени свободы молекул. Распределение энергии по степеням свободы. Внутренняя энергия идеального газа.

Работа и теплота как две формы обмена энергией между термодинамическими системами. Первое начало термодинамики для круговых и некруговых процессов. Теплоемкость в термодинамике. Полная, молярная и удельная теплоемкости. Молекулярно-кинетическая теория теплоемкости газов. Анализ изопроцессов в идеальном газе с использованием первого начала термодинамики.

Адиабатически замкнутая система. Уравнение Пуассона.

Обратимые и необратимые процессы. Термодинамическая вероятность. Энтропия, ее статистическое определение. Изменение энтропии при обратимом изотермическом процессе. Приведенная теплота процесса. Феноменологическое определение энтропии. Расчет энтропии для обратимых и необратимых процессов. Второе начало термодинамики. Статистический смысл второго начала термодинамики. Границы его применимости. Применение второго начала термодинамики к анализу работы тепловых машин и процессов в идеальном газе. Цикл Карно идеальной тепловой машины. КПД тепловой машины. Обращенный цикл Карно.

Уравнение состояния реального газа. Теоретические и экспериментальные изотермы реального газа. Критическое состояние. Эффект Джоуля-Томсона.

Явления переноса

Среднее число столкновений и средняя длина свободного пробега молекул. Вакуум. Диффузия, теплопроводность, вязкость и их объяснение с помощью молекулярно-кинетической теории.

5. Электростатика и постоянный ток