0 «Жаратылыстану» факультеті «Жалпы математика және физика» кафедрасы



жүктеу/скачать 0.94 Mb.
бет3/5
Дата11.06.2016
өлшемі0.94 Mb.
#128160
1   2   3   4   5

Политропты процесс деп-жылу сыйымдылықтары процесс кезінде тұрақты болып қалатын процестерге айтылады. (поли-барлығы, троп-өзгермейді).

C=const яғни жоғарыда CV, CP изотермиядағы ал адиабатадағы CA=O(dQ=O)


Лекция 11.

Тақырыбы: Термодинамиканың ІІ-ші бастамасы.

Жоспары:

  1. Циклдік процестер.

  2. Циклдік жұмыс.

  3. Карно циклі және оның ПӘК-і.

  4. Карно теоремалары.

  5. Клаузиус теңсіздігі.

  1. Циклдік процестер деп- берілген система процесс нәтижесінде

бастапқы күйінде қайталануына айтылады. Цикл деп бір период ішінде процестің қайталануына айтылады.

  1. Циклдік жұмыс –деп изопроцестердегі жұмыстарға айтылады. Бірақ

барлық жұмыс цикл уақытында атқарылады.

L1 L2


dQ=dU+dpV=0 адиабаталық процес болады ал интегралдасақ, Егер цикл сағат тілі бойынша болса, онда жұмыс оң болады. A>0

Ал егер сағат тіліне кері болса, онда жұмыс теріс болады. A<0


3. Карно циклы-деп екі изотермиялық немесе екі адиабаталық процестен тұратын циклдік процеске айтылады. Оның үшін Карно қыздырғыш және суытқыш жүелерді жұмыс атқарушы жүйемен қоса отырып жаратқан.

4. Карно теоремалары.

Жылу мен жұмыстың өзара бір-біріне өтуі 1824ж француз инженері С.Карно өзінің “Размьшления о силе движущегося огня” (оттың қозғаушы күші туралы ойлар) деген кітабында бірінші рет жазған болып, оған “теплород” (жылу тегі) ұғымы қолданған. Ал қазіргі кезде бұл ұғымға ғылыми ұғым беріп энтропия деп атаған.

5. Карно циклі үшін Клаузиус теңсіздігі.



қайтымсыз үшін.



қайтымды цикл үшін.

Лекция 12.

Тақырыбы: Энтропия.

Жоспары:

  1. Энтропия ұғымы.

  2. Термодинамиканың ІІ-ші бастамасы.

  3. Идеал газ процесінде энтропияның өзгерісін есептеу.




  1. Энтропия ұғымы-Карно теоремасындағы жылулық тегі орнына

келген ұғым болып, жабық жүйедегі жылу мөлшерінің сол жылуды келтіруші температураға қатынасына айтылады, яғни

  1. Термодинамиканың ІІ-ші бастамасы.

Жабық жүйенің 1-ші күйден өткендегі S1 энтропеясымен 2-ші күйге өткендегі S2 энтропиясы 1-ден артып немесе өзгермейтін (тұрақты) болып қалуы да мүмкін.





  1. Ал идеал газ үшін энтропияның толық өзгерісі.




Лекция 13.

Тақырыбы: Өзіндік ұйымдасушылық жүйелер.

Жоспары:

  1. Температураның термодинамикалық шкаласы.

  2. Нернст теоремасы.

  3. Термодинамикалық тепе-теңдік.

  4. Термодинамикалық функциялар жөніндегі түсінік.




  1. Өзіндік ұйымдасушылық жүйелер-деп жабық жүйедегі немесе

оқшауланған жүйедегі әрбір макро күйдің өзара байланысына айтылады. Бұл жүйедегі күй өзгерісі бір макро күйдің өзгерісі арқылы да табылады немесе үйреніледі.

  1. Нернст теоремасы.

Температурасы 00К болған кез-келген дененің энтропиясыда 0-ге тең болады. Мұны түсіндіру үшін Клаузиус ұйғарымы бойынша «бүкіл әлемді оқшауланған жүйе» деп қарастырып, оған термодинамиканың ІІ-ші бастамасын қолдап отырып, жүйенің энтропиясы барған сайын өсіп, өзінің ең жоғарғы мәніне жеткен соң, материяның барлық қозғалыс түрлері жылуға айналып, күллі ыстығырақ денелердің температурасы суығырақтарына өтіп әлемде термодинамиканың тепе-теңдік күйі қалыптасып, барлық процестер тоқтап «жылулық ажалы туылады» деді идеалистер. Бірақ әлем кеңістігі шексіз, шекарасыз, үздіксіз қозғалыста, дамуда болғаны үшін термодинамиканың ІІ-ші бастамасы әлемге қолдап болмайтындығын ХІХғ материалистер түсіндірді, ал ХХғ-да оны жоққа шығарды.

Лекция 14.

Тақырыбы: Нақты газдар.

Жоспары:

  1. Нақты газдар қасиеттерінің идеал газдар қасиеттерінен ауытқуы.

  2. Нақты газдарды изотермдерге талдау.




  1. Нақты газдар деп-қысым артқанда оларды өз фазаларын өзгертеді,

яғни олар арасындағы арақашықтықтар оған сәйкес өзара тартысу немесе итерілу күштері өзгеріп белгілі бір жағдайда сұйықтықта.

  1. Нақты газдардың изотермдері деп-идеал газға қарағанда өзгеше

болады. Себебі нақты газда R (унив. газ тұр) идеал газдікінен кіші болып, әрбір газ үшін өз универсал газ тұрақтысы болады.

Қатты күйдегі ерітінділер 3 түрлі болуы мүмкін.



  1. Орын ауыстыру күйінде. Мұндай кристал ұяшығындағы өз атомы

орнында басқа заттың атомы алмасады.

  1. Енгізілуші қатты ерітінділер. Мұнда ұяшық күйіндегі 1-ші орнын,

2-ші қоспаның атомдарынан толтырады.

3. Ажыраушы. Мұндай ұяшықта бос орын болады да, 2-ші фазалық күй кеңістігі дейді.

Газдағы немесе будағы молекулалардағы атомдар санына сәйкес еркіндік дәрежелер саны мен қозғалыстар түрленеді (ілгермелі, айнымалы, төрбелмелі) көлем және қысым тұрақты болғандағы жылу сыйымдылықтар мәні немесе Пуассон коэффиецентінің немесе адиебеталық көрсеткіштің тәуелділік кестесі:


Газ н/е бу

Молекулаларға атомдар саны.

Еркін/к дәрежесінің саны

Ілгерімелі қозғалысы.

Айнымалы қозғалыс.

Тербелмелі қозғалыс.

С

Ср

γ

Бір атом-ды газ. (He,A2)

1

3

3

___

___





1,67

L атомды (H2,O2)

2

5

3

2

___





1,40

Көп атомды (NH2,H2O)

3

7

3

3

1





1,30

Көп қышқыл газ (СО2)

3

6

3

3

___





1,33


Лекция№15

Тақырыбы: Молекулалардың өзара әрекеттесуі.

Жоспары:

  1. Молекулалардың өзара әрекеттесу күштері мен потенциалдары.

  2. Молекулалардың өзара әрекеттесуінің эмпирикалық потенциалдары.

1. Идеал газдағы молекулалық кинетикалық теориясына сүйене отырып, газ молекуласын шар тәріздес нүкте деп алып олар арасындағы тартылу күші жоқ деп алғанбыз. Мұндай модель тек Бойль-Мариотт немесе Гей-Люссак заңдарына ғана бағынады. Ал Клайперон-Менделев теңдеуі тек жуық мәндерді сипаттайды.Егер газдардың қысымы өте арта берсе бұл заңдылықтардан ауытқып молекулалар бір-біріне қарай жақындап, олардың көлемдері немесе арақашықтықтары, радиусы кеміп барып, бір-біріне беттеседі де, нақты газ сұйықтыққа айналады. Мыс: қалыпты жағдайда 1м3 газда 2,69·1025 молекула болады. Олардың радиустары 10-10м болып өте кішкене болғандықтан оны ескермесекте болады. Ал егер осы газдардың қысымын 500 МПа-ға арттырсақ онда барлық молекулаларының альп тұрған көлемі газ альп тұрған көлемінің жартысына тең болады. Яғни 50 тең болып қалады.Нақты газдар молекулаларының өз көлемі және олар арасында өзара тартысу күші бар екендігін көреміз. Ол күштердің барлығы молекулалардың арақашықтығы 10-9 м болғанда біліне бастайды да, бұл күштерге қысқа әрекеттік күш деп аталады.Себебі арақашықтық артса ол кемиді.Оларды білу үшін кванттық механикамен атомдық физика әдісімен үйренетін молекулалар арасындағы бір теңдеудің өзінде тербеліс және тартылыс күштерінің барлығын анықтып және сол күштердің арақашықтық функциясы екендігін біле отырып анықтап аламыз немесе сенеміз.

dA=Fdr-dEp

r0-айналасында зат сұйық күйде болады.
r=r0 және потенциал энергия ең кіші болады.

r=r0→Epmin



Себебі молекулалардың өзара арақашықтығы минимал болады. Бұл потенциял энергия тек қана молекулаларының жайласуымен табылмай, ол температураға да байланысты болады. Егер En=kT=Ep тең болса зат сұйық күйде болады. Ал kT>>Ep болса, онда зат қатты газ күйінде өтеді.Керісінше болса kT<p зат қатты күйде болады. Молекулалардың өзара тебіліс және тартылу күштері, олар арасындағы арақашықтыққа тікелей байланысты болады.

  1. Егер молекулалардың арасындағы арақашықтық r0 болса, Epmin→Eтеб>0

болады. Яғни мұндай жағдайда молекулалардың өзара тербеліс күші күрт артады.

  1. Егер r>r0 болса, онда молекулалардың арасында тартылу күші пайда

болады. Eтарт>0 ол r>>10-9м ден кейін ғана басталады. Ал оған дейінгі r-да Fтар =Fтеб


  1. Нейтрал молекулалардағы теріс немесе таңбалы зарядтардың жылжуы

нәтижесінде молекула зарядталып дипольға айналады. Ал ол ұзақтағы молекулалармен өзара тартылу күшіне ие болып, потенциалдар айырмасын жүзеге келтіреді. Он анықтау үшін эмпирикалық және алдыннан анықталған шамамен салыстыра отырып табамыз.

Бұл жердегі r0 иондар арасындағы тепе-теңдік арақашықтығы ал r молекулалардың центрі не дейінгі арақашықтықтар.



  1. r0 тебіліс күшінің күрт артуымен потенциалдар айырмасы да артады. Ол

белгілі бір дәрежеге жеткенде заттағы зарядтардың көлемдік тығыздығы 0-ге айналады. Соған орай потенциалдар айырмасы да 0-ге тең айналады.

  1. r>r0 үлкен болған сайын өзара тартысу күші артады. Потенциалдар

айырмасы r0-де ең үлкен минимал шамасына жетіп Nq+=Nq- u=φ1-φ2 болады.

  1. Ал r>r0 үлкен болған сайын молекулалардың өзара тартылу күші арта

барып, потенциалдар айырмасы 0-ге ұмтылды. Бұл дегеніміз механикалық күштер электрлік күштермен кері тәуелділікте екендігін білдіреді. Тебіліс күші артса потенциалдар айырмасының оң шамасы артады, ал тартылыс күші артса теріс шамаға айналады.
En(r)~ F(r) ~

Осы теңдеуге Ван-дер-Ваальстің потенциалдары және күштері дейіледі. Егер n=12, m=6.

Бұл теңдеуді Леонард-Джонсон потенциалы дейді. Бұл жердегі а1 а2-лер Ван-дер-Ваальстің тұрақтысы дейіледі.

A=3РсынуV2сыну



Қолданылған әдебиеттер.

Негізгісі:

  1. Ж.Абдулаев <<Жалпы физика курсы>>, Алматы:, <<Білім>>, 1994ж.

  2. Н.Ілиясов <<Жалпы физика курсы>>, Алматы:, <<Білім>>, 2003ж.

  3. К.Ж.Алжанов және басқалары. <<Молекулалық физика>>, Қарағанды:, ҚарМУ, 2001ж.

  4. В.С.Волькенштейн. Жалпы физика курсынан есептер жинағы. Алматы 1983ж.

  5. Коллектив Жалпы физикадан практикум. Алматы 1998ж.

  6. Н.Косов, М.Саметқызы (М.Молдабекова). Молекулалық физика, Алматы <<Рауан>>, 1993-1997жж.

  7. А.Н.Матвеев. Моекулярная физика. М:, <<Высшая школа>>, 1997ж.

Қосымшасы:

  1. И.В.Савельев. Жалпы физика курсы том І. Алматы, <<Мектеп>>, 1982ж.

  2. С.Э.Фриш. А.В.Тиморева Жалпы физика курсы, Алматы, 1971ж.

Қазақстан Республикасы Білім және ғылым Министрлігі


“Сырдария” университеті




“Жаратылыстану ” факультеті
“Жалпы математика және физика” кафедрасы
“Молекулалық физика” пәні бойынша

050110-физика мамандықтарының студенттері үшін



Студенттердің өзіндік жұмысының жоспары.

(СӨЖ)

Жетісай-2006 ж.



9.1 СӨЖ-ТАҚЫРЫПТАРЫ.

№

Тақырыптар, тапсырмалар.

№ лекция әдебиеттер.

1

Молекула және оның сипаттамасы.

[1 -9]

2

Молекуланың өлшемдері.

[1-6]

3

Идеал газ бен нақты газдың ерекшелігі.

[1-9]

4

Молекулалық физиканың тарихы.

[5-8]

5

Молярлық және негізгі шамалар.

[1-9]

6

Идеал газдың ішкі энергиясы.

[1-6]

7

Идеал газдың ішкі энергиясының молекуланың еркіндік дәрежесіне тәуелділігі.

[1-9]

8

Реомюр температуралық шкала.

[2-3]

9

Фарангейт температуралық шкала.

[2-3]

10

Температураның Келвин шкаласы.

[1-9]

11

Температураның тәжірибелік және абсолюттік шкалалары.

[1-9]

12

Заттардың молекулалық кинетикалық теориясын тәжірибе жүзінде негіздеу.

[1-9]

13

Заттардың агрегаттық күйлері және олардың белгілері.

[1-9]

14

Заттың физикалық қасиетін сипаттау әдістері.

[1-9]

15

Газдардың кинетикалық теориясының негізгі теңдеуін қорытып шығару.

[1-9]


Қолданылған әдебиеттер.

Негізгісі:

  1. Ж.Абдулаев <<Жалпы физика курсы>>, Алматы:, <<Білім>>, 1994ж.

  2. Н.Ілиясов <<Жалпы физика курсы>>, Алматы:, <<Білім>>, 2003ж.

  3. К.Ж.Алжанов және басқалары. <<Молекулалық физика>>, Қарағанды:, ҚарМУ, 2001ж.

  4. В.С.Волькенштейн. Жалпы физика курсынан есептер жинағы. Алматы 1983ж.

  5. Коллектив Жалпы физикадан практикум. Алматы 1998ж.

  6. Н.Косов, М.Саметқызы (М.Молдабекова). Молекулалық физика, Алматы <<Рауан>>, 1993-1997жж.

  7. А.Н.Матвеев. Моекулярная физика. М:, <<Высшая школа>>, 1997ж.

Қосымшасы:

  1. И.В.Савельев. Жалпы физика курсы том І. Алматы, <<Мектеп>>, 1982ж.

  2. С.Э.Фриш. А.В.Тиморева Жалпы физика курсы, Алматы, 1971ж.

Қазақстан Республикасы Білім және ғылым Министрлігі


“Сырдария” университеті




“Жаралылыстану” факультеті
“Жалпы математика және физика” кафедрасы
“Молекулалық физика” пәні бойынша

050110-физика мамандықтарының студенттері үшін



Оқытушының бақылауындағы студенттің өзіндік жұмысының жоспары.

(ОБСӨЖ)

Жетісай-2006 ж




10.1. ОБСӨЖ –ЖОСПАРЫ.


№

Сабақтың тақырыбы және мазмұны.

Бақылау түрі

1

Лаб №1

Молекулалық физикада қолданылатын құрал және жабдықтармен танысу және олардың істеу принциптерін үйрену.

Мазмұны:


  1. Барометр мен Манометрді үйрену.

  2. Пикнометр мен Термометрді үйрену.

  3. Гигрометр мен Ареометрді үйрену. .тб.

Конспектің болуын

2

Термометрлік дене және термометрлік шама.

Мазмұны:


  1. Сынап, спирт және термометрлерде істетілетін басқа

заттардың физикалық және химиялық қасиеттерін үйрену.

  1. Термометрлік шаманың келіп шығуы.

Бақылау жұмысы

3

Температуралық шкалаларды түзу және талдау.

Мазмұны:


  1. Температуралық шкалалар түрі және оны түзу.

  2. Әртүрлі шкалалдың бір-бірімен сыбайластығы және

ерекшелігі.

Жұмыстың сапалы орындалуын

4

Лаб №2

Сұйықтар және булардың температурасын өлшеу.

Мазмұны:


  1. Сұйықтықтардың қайнау және булану температураларын

өлшеу.

  1. Қайнау және булану температурасын сұйықтық түзілісіне

және тегіне байланыстылығын үйрену.

Формула және теңдік арқылы есеп жүргізе білу.

5

Газ күй теңдеулеріне есеп шешу.

Мазмұны:


  1. Менделеев-Клайперон теңдеуіне есептер шешу.

  2. Клайперон теңдеуіне

Формула және теңдік арқылы есеп жүргізе білу

6

Идеал газ заңдарына есептер шешу.

Мазмұны:


  1. Бойлъ-Мариотт заңына

  2. Гей-Люссак заңына

Формула және теңдік арқылы есеп жүргізе білу

7

Идеал газ заңдарына есептер шешу

Мазмұны:
1 Шарль заңына

2 Термодинамиканың бірінші заңына


Формула және теңдік арқылы есеп жүргізе білу

8

Идеал газдың ішкі энергиясымен молекулалардың еркікдік

дәрежелерінің өзара байланысы.

Мазмұны:


  1. Идеал газ қасиеті.

  2. Идеал газдың ішкі энергиясының молекулалардың

еркіндік дәрежелеріне тәуелділігі.

Теориялық және практикалық білімді тексеру.

9

Малекуляр кинетик және термодинамикалық физика негіздеріне есеп шешу

Мазмұны:

1Газдың мольдік және меншікті массаларын табу

Бақылау жұмысы

10

Газдардың киентикалың теориясының негізгі теңдеулеріне есептер шешу

Мазмұны:


1 Газ көлемінің температураға байланысына

2 Газ ңысымының температураға, көлемге және массаға байланысына



Теориялық және практикалық білімді тексеру

11

Температура

Мазмұны:


1 Сұйықтықтың температурасының қысымға, массаға және тығыздықтарына тәуелділігіне

2 Идеал газдың молекулаларының температураға төуелділігіне
Жазба бақылау жұмысы

12

Идеал газ күйі теңдеуіне есептер шешу

Мазмұны:


1 Молекулалардың меншкті көлемімен газ көлемінің арасындағы ерекшеліктерге

2 Газ көлемінің ыдыс көлемінің өзгерістеріне
Формула және теңдік арқылы есеп жүргізе білу

13

Идеал газдың ішкі энергиясына есептер шешу

Мазмұны:


1 Ішкі энергияның температураға байланыстылығына

2 Ішкі энергияның масса және моляр массасына



Теориялық және практикалық білімді тексеру

14

Идеал газдың ішкі энергиясының молекулалардың еркіндік дәрежесіне тәуелділігіне есептер шешу

Мазмұны:


1Идеал газдың ішкі энергиясының молекулалардың еркіндік дәрежесіне қарай таралу заңына.

2 Молекулалардың еркіндік дәрежесі (і =)

Бақылау жұмысы

15

Нақты газдар

Мазмұны:


1 Нақты газдардың ішкі энергиясына есептер шешу

Жазба бақылау жұмысы

Есеп шешу мысалдары:


жүктеу/скачать 0.94 Mb.

Достарыңызбен бөлісу:
1   2   3   4   5



©dereksiz.org 2024
әкімшілігінің қараңыз
    Басты бет