Вопросы к экзамену и зачету по предмету
«ФИЗИКА»

1. а) Разные формы записи уравнения состояния.
б) Распределение Максвелла для проекции вектора скорости на заданное направление.
в) Добротность колебательной системы.
2. а) Энергия идеального и Ван-дер-Вальского газа.
б) Сложение взаимно перпендикулярных колебаний.
в) Функция распределения и её свойства.
3. а) Начала термодинамики.
б) Гармонические колебания.
в) Вероятная средне-квадратичная и средняя арифметическая скорости ( интегралы по определению ).
4. а) Ван-дер-Вальсовский газ.
б) Количество ударов о стенку сосуда.
в) Поверхностное натяжение. Формула Лапласа.
5. а) Физический и математический маятник.
б) Энтропия и её свойства.
в) Распределение Максвелла по модулю скорости.
6. а) Распределение Больцмана для дискретного энергетического спектра.
б) Вынужденные колебания. Резонанс.
в) Теплоёмкость при постоянном объёме и пост. давлении.
7. а) Распределение Больцмана.
б)Уравнение адиабаты.
в) Свободные затухающие колебания.
8. а) Перенасыщенный пар. Перегретая жидкость.
б) КПД цикла тепловой машины. КПД цикла Карно. Теорема Карно.
в) Сложение колебаний одного направления.
9. а) Энтропия.
б) Начала термодинамики.
в) Распределение вероятностей.
10.а) Распределение Максвелла по компоненте скорости.
б) Вынужденные колебания. Резонанс.
в) Изотерма Ван-дер-Вальса.
11.а) Вынужденные колебания. Резонанс.
б) Закон Дюлонга-Пти.
в) Работа при адиабатическом процессе.
12.а) Тройная точка. Диаграмма состояния.
б) Распределение Максвелла для энергии поступательного движения.
в) Сложение взаимно-перпендикулярных колебаний.
13.а) Капилярные явления. Избыточное давление.
б) Гармонический осциллятор и его энергия.
в) Теплоёмкости. Связь между ними.
14.а) Условия равновесия термодинамической системы.
б) Сложение колебаний одного направления. Биения.
в) Теплоёмкость при постоянном объёме и пост. давлении.
15.а) КПД (определение ). Цикл Карно. КПД цикла Карно.
б) Свободные затухающие колебания.
в) Работа при политропическом процессе.
16.а) Уравнение Клайперона-Клаузиуса.
б) Свободные колебания системы без трения.
в) Работа газа при изотермическом процессе.
17.а) Физический и математический маятник.
б) 2 начало термодинамики.
в) Термодинамическое равновесие.
18.а) Полная энергия вынужденных колебаний.(График и аналитическое выражение)
б) Равновесие жидкость-пар.
в) Распределение Максвелла для проекции вектора скорости на заданное направление.
19.а) Энтропия одноатомного идеального газа.
б) Свободные затухающие колебания.
в) Экспериментальные изотермы.
20.а) Термодинамическое равновесие.
б) Разные формы записи уравнения состояния.
в) Средняя энергия многоатомной молекулы.

Колебания. Общие сведения о колебаниях. Малые колебания. Комплексные числа. Линейные дифференциальные уравнения второго порядка с постоянными коэффициентами.
Свободные колебания системы без трения. Гармонические колебания. Амплитуда, частота и фаза колебания. Энергия гармонического колебания. Математический и физический маятники.
Сложение колебаний одного направления. Векторная диаграмма. Биения. Сложение взаимно перпендикулярных колебаний.
Затухающие колебания. Коэффициент затухания. Логарифмический декремент затухания. Добротность колебательной системы. Апериодическое движение. Автоколебания.
Вынужденные колебания. Резонанс. Резонансные кривые. Параметрический резонанс.
Атомно-молекулярное строение вещества. Массы и размеры молекул. Оценка числа молекул в единице объема и межмолекулярных расстояний. Энергия взаимодействия молекул как функция расстояния между ними.
Макроскопическая система. Подсистема. Динамический подход к описанию макроскопической системы. Микросостояние (на примере одноатомного газа). Макроскопические параметры: число частиц, объем, внутренняя энергия.
Хаотичность движения молекул и флуктуации макроскопических параметров подсистемы.
Элементы теории вероятности. Статистический ансамбль. Определение вероятности с помощью статистического ансамбля. Функция распределения. Свойства вероятности. Условие нормировки. Теоремы сложения и умножения вероятностей. Вычисление средних и их свойства.
Статистическая физика и феноменологическая термодинамика.
Термодинамические величины как средние значения макроскопических параметров. Макроскопическое состояние. Равновесное состояние. Время релаксации. Квазистатический процесс.
Вычисление термодинамических величин с помощью функции распределения. Число ударов молекул газа о стенку сосуда. Давление идеального газа на стенку. Внутренняя энергия газа. Работа. Количество теплоты. Первое начало термодинамики.
Экспериментальное уравнение состояния идеального газа. Постоянная Больцмана. Средняя энергия поступательного движения молекул. Температура и ее физический смысл. Число степеней свободы многоатомной молекулы. Энергия многоатомной молекулы в гармоническом приближении. Классический закон равнораспределения энергии по степеням свободы. Теплоемкость идеального газа при постоянном объеме и при постоянном давлении. Уравнение адиабаты идеального газа.
Политропические процессы. Уравнение политропы идеального газа. Работа, совершаемая идеальным газом при различных процессах.
Ван-дер-ваальсовский газ. Внутренняя энергия. Уравнение состояния.
Распределение Максвелла. Функция распределения для составляющих скорости и модуля скорости молекул. Средняя арифметическая, средняя квадратичная и наиболее вероятная скорости молекул.
Распределение Больцмана. Распределение молекул в поле сил тяжести. Барометрическая формула. Распределение Больцмана в случае дискретного энергетического спектра. Опыты Перрена. Распределение Максвелла-Больцмана.
Макро- и микросостояния. Статистический вес. Вероятностная интерпретация статистического веса. Энтропия и ее основные свойства. Второе начало термодинамики. Статистическая интерпретация второго начала термодинамики. Природа необратимых процессов. Теорема Нернста.
Связь между приращением энтропии и получаемой системой теплотой. Неравенство Клаузиуса.
Энтропия идеального газа.
Коэффициент полезного действия (КПД) тепловой машины. Формулировки Клаузиуса и Кельвина второго начала термодинамики. Цикл Карно. КПД цикла Карно. Теорема Карно.
Кристаллическое состояние вещества. Кристаллическая решетка. Физические типы кристаллических решеток. Теплоемкость кристаллов. Закон Дюлонга и Пти.
Жидкое состояние вещества. Квазикристаллическая структура жидкостей. Поверхностное натяжение. Свободная энергия. Капиллярное давление. Явления на границе жидкости и твердого тела. Смачивание. Капиллярные явления.
Фазовые равновесия и превращения. Равновесие фаз. Испарение и конденсация. Плавление и кристаллизация. Приращение энтропии при испарении и плавлении. Равновесие жидкости и насыщенного пара. Критическое состояние. Пересыщенный пар и перегретая жидкость. Аморфные тела.
Уравнение Клайперона-Клаузиуса. Тройная точка. Диаграмма состояния.

Перейти в раздел экзаменационных вопросов
Перейти в раздел шпаргалок
Перейти в раздел лекций