Лекция

Основные материалы

Дополнительные материалы

Лекция 1. Предмет молекулярной физики. Термодинамический и статистический подходы. Основные положения МКТ и их опытное обоснование. Масса и размер молекул. Строение газообразных, жидких и твердых тел. Межмолекулярное взаимодействие. Силы межмолекулярного взаимодействия. Потенциалы межмолекулярного взаимодействия.

Презентация

Демо 1

Демо 2

Демо 3

Демо 4

Демо 5

Моделирование

Лекция 2. Основные понятия теории вероятностей и математической статистики. Событие и его вероятность. Случайная величина. Дискретное и непрерывное распределение случайной величины. Плотности вероятности. Распределения Бернулли, Пуассона, Гаусса.

Презентация

Демо 1

Демо 2

Демо 3

Демо 4

Демо 5

Моделирование

Лекция 3. Распределение Максвелла-Больцмана. Распределение молекул в поле потенциальных сил. Распределение Больцмана. Модель изотермической атмосферы. Барометрическая формула. Распределение молекул по проекции скорости. Распределение молекул по модулю скорости.

Презентация

Демо 1

Демо 2

Демо 3

Лекция 4. Следствия распределения Максвелла. Характерные скорости молекул. Частота соударений молекул со стенкой. Распределение Максвелла по энергиям. Теорема о равнораспределении энергии по степеням свободы. Основное уравнение МКТ.

Презентация

Демо 1

Лекция 5. Понятие о флуктуациях. Поступательное движение броуновской частицы. Кинетические характеристики молекул. Средняя длина свободного пробега. Среднее время бесстолкновительного движения. Средняя частота соударений.

Презентация

Демо 1

Демо 2

Лекция 6. Явления переноса. Общий вид уравнения, описывающего явления переноса. Диффузия. Внутреннее трение. Теплопроводность. Стационарный режим. Законы Фика, Ньютона-Стокса и Фурье. Коэффициенты диффузии, внутреннего трения, теплопроводности. Коэффициенты переноса и кинетические характеристики молекул.

Презентация

Демо 1

Демо 2

Демо 3

Демо 4

Демо 5

Демо 6

Читать 1

Читать 2

Лекция 7. Идеальный газ. Потенциал межмолекулярного взаимодействия идеального газа. Давление идеального газа. Основное уравнение МКТ идеального газа. Единицы давления. Измерение давления. Температура в МКТ. Измерение температуры. Законы идеального газа. Идеально-газовая шкала температур. Уравнение состояния идеального газа.

Презентация

Демо 1

Демо 2

Читать 1

Читать 2

Читать 3

Лекция 8. Термодинамический подход. Нулевое начало термодинамики. Температура в термодинамике. Внутренняя энергия и способы ее изменения. Количество теплоты. Работа газа. Первое начало термодинамики. Теплоемкость газа. Зависимость теплоемкости газа от температуры. Адиабатный процесс. Уравнение адиабаты. Понятие о политропном процессе.

Презентация

Демо 1

Читать 1

Лекция 9. Принципы конструирования тепловых машин. Циклический процесс. Работа в циклическом процессе. Второе начало термодинамики (формулировки Клаузиуса и Томсона).Нагреватель и холодильник. КПД тепловой машины. Цикл Карно. Идеальная тепловая машина. КПД идеальной тепловой машины. Теоремы Карно. Холодильная машина. Тепловой насос.

Презентация

Демо 1

Демо 2

Лекция ч.1

Лекция ч.2

Лекция 10. Энтропия. Термодинамическое определение. Свойства энтропии. Энтропия и второе начало термодинамики. Изменение энтропии. Энтропия и цикл Карно. Статистическая трактовка энтропии. Формула Больцмана. Термодинамические потенциалы.

Презентация

Демо 1

Лекция 11. Газ Ван-дер-Ваальса. Учет сил межмолекулярного взаимодействия. Потенциал межмолекулярного взаимодействия газа Ван-дер-Ваальса. Поправки Ван-дер-Ваальса. Внутренняя энергия газа Ван-дер-Ваальса. Изотерма газа Ван-дер-Ваальса. Газ Ван-дер-Ваальса и фазовый переход «газ-жидкость». Метастабильные состояния. Поправки Ван-дер-Ваальса и критические параметры.

Презентация

Лекция 12. Фазовые превращения. Классификация фазовых переходов по Эренфесту. Фазовые переходы и термодинамические потенциалы. Примеры фазовых переходов I и II родов. Описание фазовых переходов I рода. Уравнение Клапейрона-Клаузиуса. Применение уравнения Клапейрона-Клаузиуса. Зависимость температуры кипения жидкости от внешнего давления.

Презентация

Лекция 13. Свойства жидкости. Явления на границе раздела фаз. Поверхностное натяжение. Давление под искривленной поверхностью жидкости. Формула Лапласа. Смачивание. Капиллярные явления.

Презентация