I.1 Основы молекулярно-кинетической теории идеальных газов



Т.С.Розанова, Н.Н. Демина

 

 

ФИЗИКА

 

 

МОЛЕКУЛЯРНАЯ ФИЗИКА

И ТЕРМОДИНАМИКА

 

 

 

 

КРАСНОЯРСК

2012

 

Министерство образование и науки Российской Федерации

ФГБОУ ВПО «Сибирский государственный технологический университет»

 

Т.С.Розанова

Н.Н.Демина

 

ФИЗИКА

 

 

МОЛЕКУЛЯРНАЯ ФИЗИКА

И ТЕРМОДИНАМИКА

 

Утверждено редакционно-издательским советом СибГТУ в качестве

учебного пособия для студентов инженерных специальностей очной формы обучения

 

Красноярск 2012


УДК  539.1+536

Розанова Т.С., Демина Н.Н.Физика. Молекулярная физика и термодинамика: учебное пособие для студентов инженерных специальностей очной формы обучения / Т.С.Розанова, Н.Н. Демина. – Красноярск: СибГТУ, 2012. – 76 с.

 

 

           

      

    Предлагаемое учебное пособие предназначено для студентов, выполняющих контрольные задания по темам «Молекулярная физика и термодинамика». Пособие содержитсистематическое изложение физических понятий и законов, составляющих основы молекулярной физики и термодинамики в соответствии с программой общего курса физики для технических университетов, а также примеры решения типовых задач. Пособие снабжено справочным материалом,  необходимым для решения задач.

В начале учебного пособия имеется таблица вариантов. Номер варианта для решения контрольных задач студенту предлагает преподаватель.

 

Рецензенты: канд. техн. наук, доц. каф. физики  О.И. Наслузова (КрасГАУ);

 

канд. техн. наук, доцент кафедры АПП Т.Г. Зингель.

 

Отв. редактор   доцент В.Ф. Сакаш.

Редактор РИЦ Т.А.Полуэктова

 

 

© Т.С. Розанова, Н.Н. Демина 2012

© ГОУ ВПО «Сибирский государственный технологический университет», 2012


Введение

 

Цель настоящего учебного пособия - оказать помощь студентам инженерно-технических специальностей очной формы обучения в изучении курса физики, в частности раздела «Молекулярная физика и термодинамика».

Материал представлен в виде разработок шести  тем:

1 Основы молекулярно-кинетической теории идеальных газов.

2 Статистическая физика. Распределение Максвелла. Барометрическая

формула.

3 Физическая кинетика. Явления переноса.

4 Физические основы термодинамики. Первое начало термодинамики.

5 Второе начало термодинамики. Циклы. Кпд циклов.

6 Реальные газы.

Изложение каждой темы построено по единому плану и состоит из трех частей. В первой части даны краткие теоретические сведения и приведены основные формулы, необходимые для решения задач. Вторая часть содержит примеры решения задач и третья часть- условия задачи по данной теме. Каждый студент должен решить 10 задач в виде индивидуального задания по одному из приведенных в таблице вариантов. Номер варианта и форму отчетности определяет преподаватель.

Для успешного освоения данной темы курса физики рекомендуем  методическое пособие «Основы молекулярной физики и термодинамики» Черных А.В., Т.С. Розанова, И.В. Ригина. – Красноярск: СибГТУ , 2000. – 32 с., где приведены примеры решения расчетных и качественных задач, а также предложены вопросы изадачи для повторения и самоподготовки. Желаем успеха!

Таблица вариантов

 

№ варианта

Номера задач в варианте

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

1

4

121

153

168

339

247

290

274

453

459

2

19

104

150

178

273

356

370

363

444

460

3

35

48

149

163

251

391

291

293

457

461

4

1

106

175

188

261

358

396

340

449

462

5

17

86

144

187

262

389

223

359

427

463

6

26

117

157

161

267

297

312

341

434

464

7

15

131

146

180

377

371

377

346

426

470

8

47

91

171

206

266

238

344

365

418

466

9

16

87

172

179

270

366

388

390

417

467

10

14

136

148

180

269

241

360

398

425

468

11

102

57

201

155

337

382

295

299

423

469

12

34

55

169

204

336

325

305

327

450

470

13

27

111

167

177

265

244

367

336

428

471

14

24

125

156

158

264

378

386

342

423

472

15

88

80

154

196

331

236

306

282

416

473

16

20

138

152

178

334

373

310

270

452

474

17

46

132

151

185

338

362

350

277

436

475

18

44

103

176

200

339

245

294

276

440

476

19

42

52

205

152

330

141

317

369

431

477

20

37

59

188

164

263

243

319

335

422

478

21

38

187

179

159

54

246

372

263

410

479

22

12

107

178

160

52

237

314

264

421

480

23

43

77

192

152

57

402

347

332

333

481

24

23

137

195

204

53

356

311

384

462

482

25

21

56

409

170

406

405

213

338

420

483

26

22

98

206

148

56

392

375

348

437

484

27

18

113

197

207

268

242

289

265

451

485

28

29

84

181

167

55

397

357

266

397

486

29

36

81

177

170

271

361

404

385

415

487

30

33

126

203

159

399

240

222

275

458

488

31

32

76

185

157

50

354

226

387

429

483

32

116

72

184

155

51

395

381

376

460

459


№ варианта

Номера задач в варианте

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

33

115

118

204

161

49

239

364

267

447

460

34

97

140

196

160

400

351

224

278

414

461

35

135

50

181

156

433

408

394

400

412

462

36

9

114

183

205

256

345

229

279

411

463

37

8

123

177

159

288

318

309

280

424

464

38

110

67

180

151

257

323

308

393

446

466

39

41

60

186

170

393

321

228

268

413

467

40

2

108

187

194

289

320

219

281

454

468

41

6

65

189

199

256

395

316

337

435

469

42

83

62

158

170

272

353

227

331

443

470

43

5

71

202

161

281

329

214

255

441

471

44

13

51

349

152

406

326

210

284

448

472

45

25

89

193

207

280

329

212

407

407

473

46

7

53

190

151

403

287

211

401

403

474

47

3

54

200

176

385

296

225

363

445

475

48

31

90

191

170

279

286

352

301

442

476

49

134

61

194

201

365

304

217

292

455

477

50

45

85

194

176

369

298

221

269

459

478

51

94

49

162

152

284

300

229

374

439

479

52

30

74

161

151

278

182

215

379

456

481

53

10

70

198

176

348

177

209

271

432

482

54

28

100

199

152

277

307

220

355

399

483

55

11

101

166

153

276

182

118

334

443

484

56

40

93

207

150

265

283

313

302

445

485

57

39

58

163

149

255

208

216

288

383

486

58

105

143

160

153

283

215

182

296

427

487

59

79

118

163

150

279

215

349

389

415

488

60

129

114

166

176

438

311

188

378

453

459

61

139

58

175

194

280

317

189

321

437

460

62

68

70

156

163

281

315

207

395

458

461

63

96

128

165

152

282

316

187

382

445

462

64

142

104

151

198

339

314

193

373

434

463

65

92

66

176

161

331

313

182

395

439

464

66

119

117

170

182

462

307

200

408

452

465


№ варианта

Номера задач в варианте

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

67

109

103

160

201

365

291

182

397

444

466

68

95

132

168

154

275

310

162

296

368

467

69

112

80

201

188

73

360

190

319

451

470

70

130

121

155

188

328

306

182

304

333

471

71

122

107

152

161

278

312

199

356

430

472

72

63

120

152

161

332

292

181

391

462

473

73

105

138

159

176

334

312

198

297

383

474

74

25

106

164

172

277

381

189

325

439

475

75

124

106

161

150

442

319

194

141

447

476

76

42

103

168

154

276

330

141

178

448

477

77

40

104

172

163

336

344

207

320

442

478

78

41

140

150

163

437

367

202

366

449

481

79

231

325

144

161

250

295

178

402

383

482

80

72

126

173

144

368

294

205

358

446

483

81

43

131

160

148

259

362

206

357

398

484

82

44

59

152

163

253

376

196

323

455

485

83

262

133

174

150

346

375

183

326

450

486

84

75

86

145

178

258

283

183

366

455

487

85

78

98

169

178

335

387

189

397

461

488

86

82

103

149

161

342

388

177

301

458

471

87

47

123

154

155

369

377

184

408

461

476

88

99

113

159

153

260

404

195

322

438

484

89

69

87

147

170

249

364

186

373

438

485

90

46

343

153

164

251

370

177

382

383

486

91

64

380

155

144

254

337

191

395

455

487

92

45

120

148

186

252

294

185

321

436

488

93

26

380

153

177

248

396

158

378

436

476

94

72

143

157

204

301

384

179

389

459

459

95

92

108

164

157

334

350

204

354

441

460

96

99

106

146

155

346

347

203

371

429

461

97

95

125

155

157

282

401

203

329

436

462

98

96

107

155

172

393

394

170

392

456

463

99

132

111

171

164

337

287

179

329

443

464

100

63

74

167

170

338

386

192

405

441

478


В результате освоения дисциплины «Физика» формируются следующие общекультурные (ОК) и профессиональные компетенции (ПК) обучающегося

№ п/п Код направления подготовки Наименование направлений подготовки Общекультурные компетенции Профессиональные компетенции
1 2 3 4 5
1 051000 Профессиональное обучение: профильЭнергетика; профиль Химические производства ОК-14 наличием целостного представления о картине мира, ее научных основах ОК-16 способностью выявлять естественнонаучную сущность проблем, возникающих в ходе профессионально-педагогической деятельности ОК-17 готовностью использовать основные законы естественнонаучных дисциплин в профессионально-педагогической деятельности ПК-11 способностью организовывать учебно-исследовательскую работу обучающихся
2 151000 Технологические машины и оборудование: профильМашины и оборудование лесного комплекса; профильОборудование нефтегазопереработки; профильМашины и аппараты пищевых производств; профильТехнологическое оборудование химических и нефтехимических производств ОК-9 способен к целенаправленному применению базовых знаний в области математических, естественных наук в профессиональной деятельности ПК-17 способен к систематическому изучению научно-технической информации, отечественного и зарубежного опыта по соответствующему профилю подготовки

Продолжение

1 2 3 4 5
3 190100 Наземные транспортно-технологические комплексы: профиль Машины и оборудование для садово-паркового и ландшафтного строительства ОК-10 использует основные законы естественнонаучных дисциплин в профессиональной деятельности, применяет методы математического анализа и моделирования, теоретического и экспериментального исследования ПК-1 способен использовать законы и методы математики, естественных, гуманитарных и экономических наук при решении профессиональных задач
4 220400 Управление в технических системах: профильСистемы и средства автоматизации технологических процессов ОК-10 способностью использовать основные законы естественнонаучных дисциплин в профессиональной деятельности, применять методы математического анализа и моделирования, теоретического и экспериментального исследования ПК-1 способностью представить адекватную современному уровню знаний научную картину мира на основе знания основных положений, законов и методов естественных наук и математики; ПК-2 способностью выявить естественнонаучную сущность проблем, возникающих в ходе профессиональной деятельности, привлечь для их решения соответствующий физико-математический аппарат; ПК-5 способностью владеть основными приемами обработки и представления экспериментальных данных
5 220700 Автоматизация технологических процессов и производств: профиль Автоматизация технологических процессов в химической отрасли ОК-10 использует основные законы естественнонаучных дисциплин в профессиональной деятельности, применяет методы математического анализа и моделирования, теоретического и экспериментального исследования ПК-17 способен участвовать в разработке математических и физических моделей процессов и производственных объектов

Продолжение

1 2 3 4 5
6 221700 Стандартизация и метрология: профиль Стандартизация и сертификация ОК-12 способность применять знание процессов и явлений, происходящих в неживой природе, понимание возможности современных научных методов познания природы и владение ими на уровне, необходимом для решения задач, имеющих естественнонаучное содержание и возникающих при выполнении профессиональных функций ПК-20 проводить эксперименты по заданным методикам с обработкой и анализом результатов, составлять описания проводимых исследований и подготавливать данные для составления научных обзоров и публикаций
7 230100 Информатика и вычислительная техника: профиль Программное обеспечение вычислительной техники и автоматизированных систем ОК-10 использует основные законы естественнонаучных дисциплин в профессиональной деятельности, применяет методы математического анализа и моделирования, теоретического и экспериментального исследования ПК-8 готовность использовать математические методы обработки, анализа и синтеза результатов профессиональных исследований
8 230400 Информационные системы и технологии: профиль Информационные системы и технологии в промышленности ОК-10 готовность использовать основные законы естественнонаучных дисциплин в профессиональной деятельности, применять методы математического анализа и моделирования, теоретического и экспериментального исследования ПК-26 готовность использовать математические методы обработки, анализа и синтеза результатов профессиональных исследований

Продолжение

1 2 3 4 5
9 231000 Программная инженерия: профиль Разработка программно-информационных систем) ОК-10 готовность использовать основные законы естественнонаучных дисциплин в профессиональной деятельности, применять методы математического анализа и моделирования, теоретического и экспериментального исследования ПК-28 готовность использовать математические методы обработки, анализа и синтеза результатов профессиональных исследований
10 240100 Химическая технология: профиль Технология и оборудование производства химических волокон и композиционных материалов на их основе; профиль Химическая технология органических веществ; профильХимическая технология природных энергоносителей и углеродных материалов; профильТехнология и переработка полимеров ОК-7 к саморазвитию, повышению своей квалификации и мастерства, способен приобретать новые знания в области техники и технологии, математики, естественных наук ПК-1 способностью и готовностью использовать основные законы естественнонаучных дисциплин в профессиональной деятельности, применять методы математического анализа и моделирования, теоретического и экспериментального исследования ПК-2 использовать знания о современной физической картине мира, пространственно-временных закономерностях, строении вещества для понимания окружающего мира и явлений природы ПК-8 составлять математические модели типовых профессиональных задач, находить способы их решений и интерпретировать профессиональный (физический) смысл полученного математического результата

Продолжение

1 2 3 4 5
10 240100 Химическая технология: профиль Технология и оборудование производства химических волокон и композиционных материалов на их основе; профиль Химическая технология органических веществ; профильХимическая технология природных энергоносителей и углеродных материалов; профильТехнология и переработка полимеров   ПК-21 планировать и проводить физические эксперименты, проводить обработку их результатов и оценивать погрешности, математически моделировать физические процессы и явления, выдвигать гипотезы и устанавливать границы их применения ПК-24 использовать знания основных физических теорий для решения возникающих физических задач, самостоятельного приобретения физических знаний, для понимания принципов работы приборов и устройств, в том числе выходящих за пределы компетентности конкретного направления
11 240300.65 Химическая технология энергонасыщенных материалов и изделий: специализация Химическая технология органических соединений азота; специализация Химическая технология полимерных композиций, порохов и твердых ракетных топлив ОК-1способностью представить современную картину мира на основе целостной системы естественнонаучных и математических знаний, ориентироваться в ценностях бытия, жизни, культуры  

Продолжение

1 2 3 4 5
12 240700 Биотехнология ОК-7 стремиться к саморазвитию, повышению своей квалификации и мастерства, приобретать новые знания в области, математики, естественных наук ПК-1 быть способным и готовым использовать основные законы естественнонаучных дисциплин в профессиональной деятельности, применять методы математического анализа и моделирования, теоретического и экспериментального исследования ПК-2 использовать знания о современной физической картине мира, пространственно-временных закономерностях, строении вещества для понимания окружающего мира и явлений природы
13 241000 Энерго- и ресурсосберегающие процессы в химической технологии, нефтехимии и биотехнологии профильОхрана окружающей среды и рациональное использование природных ресурсов ОК-10 использует основные положения и методы естественных наук при решении социальных и профессиональных задач ПК-1 использует основные законы естественнонаучных дисциплин в профессиональной деятельности, применяет методы математического анализа и моделирования, теоретического и экспериментального исследования ПК-21 способен планировать экспериментальные исследования, получать, обрабатывать и анализировать полученные результаты

Продолжение

1 2 3 4 5
14 250100 Лесное дело: профиль Лесное дело; профиль Лесное хозяйство ОК-12 наличием целостного представления о картине мира, ее научных основах ПК-1 использованием основных законов естественнонаучных дисциплин в профессиональной деятельности, применять методы математического анализа и моделирования, экспериментального исследования
15 250400 Технология лесозаготовительных и деревоперерабатывающих производств: профильЛесоинженерное дело; профильТехнология деревообработки ОК-10 использованием основных законов естественнонаучных дисциплин в профессиональной деятельности, применением методов математического анализа и моделирования, теоретического и экспериментального исследования ПК-12 готовностью изучать научно-техническую информацию, отечественный и зарубежный опыт по тематике исследования
16 250700 Ландшафтная архитектура: профиль Ландшафтное строительство ОК-12 наличием целостного представления о картине мира, ее научных основах ПК-1 способностью использовать основные законы естественнонаучных дисциплин в профессиональной деятельности, применять методы математического анализа и моделирования, экспериментального исследования
17 280100 Природообустройство и водопользование: профильПриродоохранное обустройство территорий ОК-10 наличием целостного представления о картине мира, ее научных основах ПК-1 способностью использовать основные законы естественнонаучных дисциплин, методы математического анализа и моделирования, теоретического и экспериментального исследования при решении профессиональных задач

Окончание

1 2 3 4 5
18 280700 Техносферная безопасность профиль Безопасность жизнедеятельности в техносфере ОК-11 способностью использовать законы и методы математики, естественных наук при решении профессиональных задач; ОК-12 способностью к абстрактному и критическому мышлению, исследованию окружающей среды для выявления ее возможностей и ресурсов, способность к принятию нестандартных решений и разрешению проблемных ситуаций ПК-19 способностью ориентироваться в основных проблемах техносферной безопасности

 


 

I.1 Основы молекулярно-кинетической теории идеальных газов


Дата добавления: 2018-04-15; просмотров: 470; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:






Мы поможем в написании ваших работ!