Методические рекомендации и указания по изучению дисциплины по дисциплине «Молекулярная физика»

Методические указания Форма Ф СО ПГУ 7.18.3/40 Министерство образования и науки Республики Казахстан Павлодарский государственный университет им. С. Торайгырова Кафедра физики и приборостроения МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ И УКАЗАНИЯ по изучению дисциплины по дисциплине «Молекулярная физика» для студентов специальности 5В060400 «Физика» Павлодар Лист утверждения Форма методических рекомендаций и указаний; Ф СО ПГУ 7.18.3/41 методических рекомендаций; методических указаний УТВЕРЖДАЮ Проректор по УР _______ Н.Э. Пфейфер "___" __________2013г. Составитель: ст. преподаватель_____________ А.Б. Искакова Кафедра физики и приборостроения ^ Методические рекомендации и указания по изучению дисциплины по дисциплине «Молекулярная физика» для студентов специальности 5B060400 «Физика» Рекомендована на заседании кафедры «14» 11 2012г., протокол № 5. Заведующий кафедрой _____________ М.К. Жукенов « » 2012г. Одобрена учебно-методическим советом факультета физики, математики и информационных технологий « » 2012г., протокол №4. Председатель УМС ___________________ А.Б. Искакова « » 2012г. ОДОБРЕНО: Начальник УМО ____________________ Е.Н. Жуманкулова « » 2012г. Одобрено учебно-методическим советом университета « » 2012г., протокол № ___. Методические рекомендации и указания к выполнению самостоятельных работ Самостоятельная работа студента является частью учебного процесса по освоению дисциплины и включает: подготовку к лекционным занятиям; подготовку к практическим и лабораторным занятиям; самостоятельное изучение материала, не вошедшего в содержание аудиторных занятий, в том числе при помощи преподавателя во время СРСП; выполнение домашних заданий; подготовку к контрольным мероприятиям. ^ 1 Подготовка к лекционным занятиям Подготовка к лекционным занятиям подразумевает повторение пройденного материала и самостоятельное ознакомление с материалом следующей лекции. Для этого необходимо использовать конспект лекций и программу дисциплины для студентов, где указано содержание теоретического курса с указанием рекомендуемой литературы. ^ 2 Подготовка к лабораторным занятиям Подготовка к лабораторным занятиям заключается в изучении методического указания к соответствующей лабораторной работе и поставленных в ней и задач, теоретической и практической подготовке необходимой для выполнения лабораторной работы и обработки полученных результатов. В самостоятельную работу входит оформление отчета по лабораторной работе и подготовка к ее защите. ^ 3 Подготовка к практическим занятиям Подготовка к практическим занятиям подразумевает повторение пройденного материала, решение домашних заданий и самостоятельное ознакомление с теоретическим материалом предстоящего практического занятия. Для этого необходимо использовать коспект лекций и программу дисциплины для студентов. ^ 4 Самостоятельное изучение материала, не вошедшего в содержание аудиторных занятий Материал, не вошедший в содержание аудиторных занятий, указанный в нижеприведенной таблице, необходимо сдать преподавателю в соответствии с графиком контрольных мероприятий на СРСП (или консультации) ^ Задания на подготовку к лекционным занятиям № Название темы Литература 1 Введение [2]: 5-10стр. 2 Равновесные макропараметры. Давление и температура [2]: 1-25стр. 3 Статистический метод [2]: 9-10 бет, 75-78 стр. 4 Максвелловское распределение молекул по скоростям [2]: 28-38 стр. 5 Первое начало термодинамики [2]: 53-63 стр. 6 Второе начало термодинамики [2]: 69-75 стр. 7 Реальные газы [2]: 79-94 стр. 8 Жидкости [2]: 96-103 бет 9 Твердые тела [2]: 106-116 стр. 10 Тасымалдау процестері [2]: 39-49 стр. 11 Фазовые переходы [2]: 117-123 стр. Задания на подготовку к практическим занятиям № Тема Задачи выполняемые в аудитории Домашнее задание 2 Равновесные макропараметры, давление и температура [1]: №3.1; 3.2; 3,5; 3.7; 3.9; 3.15; 3.17; 3.19; 3.21; 3.23; 3.25; 3.27; 3.29. [1]: № 3.2; 3,6; 3.7; 3.10; 3.12; 3.14; 3.20; 3.22; 3.24; 3.26; 3.28; 3.30. 3 Статистический метод [1]: 5.92; 5.94; 5.96; 5.98; 5.100; 5.102; 5.104; 5.106; 5.108; 5,110; 5.112; 5.114; 5.116. [1]: 5.91; 5.95; 5.97; 5.99; 5.101; 5.103; 5.105; 5.107; 5.109; 5,111; 5.113; 5.115; 5.117. 4 Максвелловское распределение молекул по скоростям [1]: 3.8; 3.10; 3.12; 3.14; 3.16 [1]: 3.7; 3.9 [1]: 5,111; 5.113; 5.115; 5.117. 5 Первое начало термодинамики [1]: 5.1; 5.3; 5.5; 5.7; 5.9; 5.11; 5.13; 5.15; 5.17 [1]: 5.2; 5.4; 5.6; 5.8; 5.10; 5.12; 5.14; 5.16; 5.18 6 Второе начало термодинамики [1]: 5.26-5.30 [1]: 5.216-5.226 7 Реальные газы [1]: 6.1; 6.3; 6.5; 6.7; 6.9; 6.11; 6.13; 6.15; 6.17; 6.19; 6.21; 6.23; 6.25. [1]: 6.2; 6.4; 6.6; 6.8; 6.10; 6.12; 6.14; 6.16; 6.18; 6.20; 6.22; 6.24. 8 Жидкости 9 Твердые тела [1]: 7.1; 7.3; 7.5; 7.7; 7.9; 7.11; 7.13; 7.15 [1]: 7.2; 7.4; 7.6; 7.8; 7.10; 7.12; 7.14. 10 Явления переноса [1]: 4.1; 4.3; 4.5; 4.7; 4.9; 4.11; 4.13; 4.15; 4.17; 4.19 [1]: 4.2; 4.4; 4.6; 4.8; 4.10; 4.12; 4.14; 4.16; 4.118; 4.20 11 Фазовые переходы [1]: 7.1; 7.3; 7.5; 7.7; 7.9; 7.11; 7.13; 7.15 [1]: 7.2; 7.4; 7.6; 7.8; 7.10; 7.12; 7.14. Вопросы для подготовки к лабораторным работам Лабораторная работа №21 Измерение теплопроводности твердых тел Цель работы: Определение коэффициента теплопроводности твердых тел ^ Контрольные вопросы 1 Какова цель работы? 2 Физический смысл величин, используемых в процессе работы. 3 Какие физические законы и явления используются при выполнении работы? 4 Какой метод применяется для решения постановленной задачи? 5 Вывод расчетной формулы. 6 Как оценивается погрешность измерений и вычислений? ^ Лабораторная работа № 23 Измерение вязкости воздуха Цель работы: изучение измерения вязкости воздуха с использованием молекулярно - кинетической теории газа. ^ Контрольные вопросы 1 Какова цель работы? 2 Физический смысл величин, измеряемых в процессе работы. Единицы их измерения? 3 Какие физические законы и явления изучаются или используются для выполнения данной работы? 4 Какой метод применен для решения поставленной задачи? 5 Как оценивается погрешность измерений и вычислений? ^ Лабораторная работа №24 Определение средней длины свободного пробега и эффективного диаметра молекул воздуха Цель работы: применить закономерности явлений переноса для вычисления средней длины свободного пробега и эффективного диаметра молекул воздуха ^ Контрольные вопросы 1 Какие явления переводят систему из неравновесного состояния в равновесное? 2 Какое явление называется теплопроводностью и какая величина при этом переносится? 3 Какое явление называется диффузией и какая величина при этом переносится? 4 В чем заключается явление вязкости и какая величина при этом переносится? 5 Что называется средней длиной свободного пробега молекул? 6 Что называется эффективным диаметром? 7 Запишите расчетные формулы. ^ Лабораторной работы № 25 Определение отношения теплоёмкости воздуха методом Клемана – Дезорма Цель работы: научиться применять первое начало термодинамики к изопроцессам в газах для экспериментального определения показателя адиабаты. ^ Контрольные вопросы 1 Записать первый закон термодинамики. 2 Описать изопроцессы. 3 Записать уравнение Пуассона. 4 Объяснить смысл показателя адиабаты. 5 Почему Ср больше Сv. 6 Объяснить все процессы на рис.2. ^ Лабораторная работа №26 Определение молярной массы воздуха методом откачки Цель работы: научиться применять законы идеальных газов для экспериментального решения поставленной задачи. Освоить методы получения и измерения вакуума. ^ Контрольные вопросы 1 Какой газ называется идеальным? 2 Записать уравнение Менделеева-Клапейрона. 3 В чем заключается физический смысл универсальной газовой постоянной R? 4 Что показывает молярная масса газа? 5 Что показывает отношение ? 6 Что выражает число Авагадро? ^ Лабораторная работа №28 Определение постоянной Больцмана Цель работы: экспериментальное определение постоянной Больцмана К. Контрольные вопросы 1 Каков физический смысл постоянной Больцмана? 2 Сделайте вывод расчетной формулы для К в данной работе. 3 Запишите основное уравнение молекулярно-кинетической теории. Что оно устанавливает? 4 Запишите уравнение состояния идеального газа. 5 Дайте определение парциального давления. ^ Темы, предлагаемые студентам для самостоятельного изучения: 1 Тема – Введение Применение информационных технологий при изучении молекулярной физики. Значение методов молекулярной физики для решения экологических проблем. Рекомендумая литература: [3], 13-30 стр. 2 Тема – Равновесные макропараметры, давление и температура. Давление и температура Закон равномерного распределения энергии по степеням свободы. Молярная удельная теплоемкости. Рекомендумая литература: [6], 32-39 стр. 3 Тема – Статистической метод Микросостояние и макросостояние. Термодинамическая вероятность (статистический вес) как число микросостояний, посредством которых осуществляется данное макросостояние. Рекомендумая литература: [4], 25-43 стр. 4 Тема – Максвелловское распределение молекул по скоростям Опыты с молекулярными пучками как эксперментальное подтверждение максвелловского распределения. Рекомендумая литература:. [4], 45-52 стр. 5 Тема – Первое начало термодинамики Политропический процесс. Зависимость показателя политропы о теплоемкости. Рекомендумая литература: [3], 45-63 стр. 6 Тема – Первое начало термодинамики Энтропия. Закон возрастария энтропии. Статистический характер энтропии и второго начала термодинамики. Рекомендумая литература: [4], 53-71 стр. 7 Тема – Реальные газы Внутренняя энергия газа Ван-дер-Ваальса. Эффект Джоулья-Томсона. Свойства тел при низких температурах. Рекомендумая литература: [4], 79-92 стр. 8 Тема - Жидкости Опыты Плато. Роль каппилярных явлений в природных процессах. Структура жидкости. Осмотическое давление. Закон Вант-дер-Гоффа. Рекомендумая литература: [4], 101-120 стр. 9 Тема – Твердые тела Температурная зависимость теплоемкости: теория и эксперимент. Жидкие кристаллы. Рекомендумая литература: [4], 123-136 стр. 10 Тема – Явление переноса Физические явления в разреженном газе. Особенности явлений переноса в жидкостях и в твердых телах. О применении метода молекулярной динамики для компьютерного моделирования процессов переноса. Рекомендумая литература: [4], 142-156 стр. 11 Тема – Фазовые переходы Свойства жидкого гелия. Диаграмма состояний гелия. Сверхтекучесть. Рекомендумая литература: [4], 159-170 стр. Список литературы Основная: Чертов А., Воробьев А. Задачник по физике. – М. : Высш. шк., 2007. Савельев И.В. Курс физики. Т.1. Механика. Молекулярная физика М. : Наука, 2004. Дополнительная: Кикоин А.К. Молекулярная физика. М. : Наука, 2006. Матвеев А.Н. Молекулярная физика. Учебник для физ. специальностей. – М. : Высш. шк., 2007.

Похожие рефераты: