Общая физика. Молекулярная физика

ОБЩАЯ ФИЗИКА. Молекулярная физика. Учебно-методическое пособие......Page 1 СОДЕРЖАНИЕ......Page 3 ПРЕДИСЛОВИЕ......Page 8 1.1. Предмет молекулярной физики......Page 9 1.2. Масштабы физических величин в молекулярном мире......Page 10 1.3. Теоретические и экспериментальные методы молекулярной физики......Page 11 1.4. Эволюция молекулярных систем. Порядок и хаос......Page 12 1.5. Принципы организации статистического и термодинамическго методов изучения макросистем......Page 16 2.1. Классификация моделей молекулярных систем......Page 20 2.2. Идеальные статистические системы......Page 21 2.3. Элементарные сведения из теории вероятностей......Page 27 2.4. Основные понятия молекулярной статистики......Page 31 3.1. Вывод закона распределения вероятностей......Page 38 3.2. Графическое представление биномиального распределения......Page 42 3.3. Предельные случаи биномиального распределения......Page 45 4.1. Распределение энергии в статической системе......Page 47 4.2. Вывод распределения Максвелла......Page 50 4.3. Плотность вероятности и характерные скорости распределенияМаксвелла......Page 53 4.4. Распределение Максвелла по компонентам скорости......Page 55 4.5. Экспериментальная проверка распределения Максвелла......Page 56 Контрольные вопросы......Page 58 5.1. Вывод формулы для давления идеального газа......Page 59 5.2. Основное уравнение молекулярно-кинетической теории. Газовые законы......Page 62 5.3. Уравнение эффузии......Page 63 5.4. Измерение давления......Page 64 5.5. Определение и измерение температуры......Page 65 5.6. Построение эмпирической шкалы на основе газового термометра......Page 67 6.1. Распределение молекул по энергиям во внешнем потенциальном поле......Page 70 6.2. Формула Больцмана для концентрации молекул в потенциальном поле......Page 71 6.3. Зависимость концентрации молекул газа от координат в однородном гравитационном поле и поле центробежных сил......Page 72 6.4. Экспериментальное подтверждение распределения Больцмана: опыты Перрена......Page 74 6.5. Барометрическая формула......Page 76 6.6. Закон распределения Максвелла-Больцмана......Page 77 7.1. Формулировка теоремы и её доказательство......Page 79 7.2. Статистические степени свободы......Page 81 7.3. Броуновское движение и его статистическое описание......Page 82 7.4. Броуновский критерий точности физических измерений......Page 84 7.5. Классическая теория теплоёмкости многоатомных газов. Область её применимости......Page 85 7.6. Классическая теория теплоёмкости твёрдых тел Закон Дюлонга – Пти......Page 87 7.7. Применение квантовых моделей в теории теплоёмкости твёрдых тел......Page 88 8.1. Четыре постулата термодинамики......Page 91 8.2. Нулевое (общее начало термодинамики......Page 92 8.3. Макроскопические процессы......Page 93 8.4. Функция состояния......Page 94 8.5. Внутренняя энергия системы. Работа и теплота......Page 96 8.6. Калорическое и термическое уравнения состояния......Page 98 9.1. Первое начало термодинамики......Page 101 9.2. Теплоёмкость......Page 102 9.3. Политропические процессы в идеальном газе......Page 105 9.4. Тепловые машины и их эффективность......Page 110 10.1. Цикл Карно......Page 114 10.2. Теоремы Карно......Page 117 10.3. Метод циклов......Page 119 10.4. Неравенство Клаузиуса. Определение энтропии......Page 121 10.5. Оценка эффективности тепловых машин сверху......Page 123 11.1. Формулировки второго начала термодинамики......Page 127 11.2. Закон возрастания энтропии в изолированных системах......Page 129 11.3. Область применимости второго начала термодинамики......Page 131 11.4. Концепция тепловой смерти Вселенной......Page 133 11.5. Энтропия и её изменение в различных процессах......Page 134 11.6. Изменение энтропии в процессах самоорганизации открытых систем......Page 138 12.1. Термодинамические функции......Page 140 12.2. Метод термодинамических потенциалов. Соотношения Максвелла......Page 142 12.3. Условия термодинамической устойчивости макроскопических систем. Принцип Ле Шателье-Брауна......Page 144 12.4. Третье начало термодинамики......Page 147 ЛЕКЦИЯ 13 РЕАЛЬНЫЕ МАКРОСИСТЕМЫ......Page 151 13.1. Твердые тела......Page 152 13.2. Реальные газы и жидкости......Page 155 13.3. Переход из газообразного состояния в жидкое. Экспериментальные изотермы......Page 158 13.4. Уравнения состояния реального газа......Page 160 13.5. Модель газа Ван-дер-Ваальса. Уравнение Ван-дер-Ваальса......Page 161 14.1. Изотермы газа Ван-дер-Ваальса......Page 164 14.2. Критическое состояние вещества......Page 166 14.3. Внутренняя энергия газа Ван-дер-Ваальса......Page 170 14.4. Эффект Джоуля-Томсона......Page 171 14.5. Методы получения низких температур......Page 176 15.1. Условие равновесия фаз химически однородного вещества......Page 180 15.2. Классификация фазовых переходов по Эренфесту......Page 182 15.3. Фазовые переходы первого рода. Диаграмма состояний......Page 183 15.4. Уравнение Клапейрона-Клаузиуса......Page 186 15.5. Диаграмма состояний гелия. Сверхтекучесть жидкого гелия......Page 189 16.1. Релаксационные процессы в молекулярных системах......Page 193 16.2. Стационарные уравнения переноса в газах, жидкостях и твердых телах......Page 194 16.3. Внутренняя теплопроводность и внешняя теплопередача......Page 197 17.1. Столкновения молекул и их количественные характеристики......Page 202 17.2. Обобщенное уравнение переноса......Page 206 17.3. Элементарная кинетическая теория теплопроводности, самодиффузии и вязкости плотных идеальных газов......Page 208 17.4. Явления переноса в ультраразреженных газах......Page 210 18.1. Атмосфера как открытая система и как открытая книга......Page 215 18.2. Состав и структура атмосферы Земли......Page 216 18.3. Термофизическая модель атмосферы......Page 218 18.4. Парниковый эффект......Page 219 18.5. Инверсия температуры в стратосфере. Озоносфера Земли......Page 222 Список литературы......Page 227