Реальные газы

1. Отступление реальных газов от законов для идеальных газов. Межмолекулярные силы взаимодействия, их зависимость от межмолекулярных расстояний.

2. Уравнение Ван-дер-Ваальса для реальных газов. Физический смысл и расчётная формула поправки на недоступный объём. Физический смысл и расчётная формула молярного (внутреннего) давления.

3. Как из уравнения Ван-дер-Ваальса для одного моля газа получить уравнение Ван-дер-Ваальса для произвольной массы газа?

4. Каковы наименования постоянных “ а ” и “ b ”, входящих в уравнение Ван-дер-Ваальса? Каков физический смысл величины “ V_m – b ”, входящей в уравнение Ван-дер-Ваальса? Как, исходя из молекулярно-кинетических представлений, вычисляются величины “ p_i ” и “ b ”?

5. Чем объясняется то, что давление “ван-дер-ваальсовского” газа на стенки сосуда меньше давления этого же газа, рассматриваемого как идеальный газ?

6. Изотермы уравнения Ван-дер-Ваальса. Изотермы Эндрюса. Отличие изотерм Ван-дер-Ваальса и Эндрюса.

7. Критическое состояние вещества. Понятие о критической температуре (Т_{к .} ). Различие между паром и газом. Понятие о критическом давлении (p_к.). Критическая точка на изотерме.

8. Связь между критическими параметрами (V_{m к.} , p_к., Т_{к .} ) и постоянными “ а ” и “ b ”, входящих в уравнение Ван-дер-Ваальса. Понятие о критической опалесценции.

9. Насыщенный пар, пересыщенный (переохлаждённый) пар. Понятие о фазе, фазовом равновесии и фазовом переходе. Кривые фазового равновесия. Удельная теплота парообразования.

10. Уравнение Клапейрона – Клаузиуса. Кипение. Температура кипения. Затвердевание. Температура затвердевания. От чего зависит температура кипения и затвердевания (выводы французского учёного Рауля)?

11. Сублимация. Полиморфизм, полиморфное превращение.

12. Сущность процесса выпаривания. Выпаривание под вакуумом. Сущность процесса сушки лекарственных средств путём сублимации (вакуум – сублимации).

13. Влажность воздуха: абсолютная и относительная влажность. Точка росы. Методика измерения точки росы, с использованием конденсационного гигрометра.

14. Эффект Джоуля-Томсона, использующийся для сжижения газов. Получение и хранение сжиженного газа.

Строение и свойства твёрдых тел

1. Отличительные черты кристаллического состояния:

• Анизотропия;

• Изотропия;

• Монокристаллы, поликристаллы;

• Понятие о элементарной кристаллической ячейке.

2. Классификация кристаллов:

• Различные виды симметрии;

• Кристаллографические системы (триклинная, моноклинная, ромбическая, тетрагональная, ромбоэдрическая, гексагональная, кубическая).

3. Физические типы кристаллических решёток:

• Ионные кристаллы;

• Атомные кристаллы;

• Металлические кристаллы;

• Молекулярные кристаллы.

4. Дефекты в кристаллах: точечные, линейные (дислокации).

5. Теория теплоёмкости кристаллов.

• Характер теплового движения частиц в кристаллах.

• Причины теплового расширения твёрдых тел на основании молекулярно-кинетических представлений.

• Внутренняя энергия одного моля одноатомного кристаллического вещества.

• Закон Дюлонга и Пти.

• Изохорная молярная теплоёмкость одноатомного кристалла.

• Затруднения классической физики в объяснении температурной зависимости теплоёмкости твёрдых тел.

• Причина расхождения классической теории теплоёмкости твёрдых тел с опытом.

6. Механические свойства твёрдых тел:

• Деформация, виды деформации (сжатие, растяжение, сдвиг, изгиб);

• Упругая деформация. Закон Гука. Модуль Юнга. Абсолютное и относительное удлинение;

• Деформация сдвига;

• Графическая зависимость механического напряжения и относительной деформации s = f (e) – диаграмма напряжений (предел пропорциональности s_п., предел упругости s_у. , предел текучести s_т. );

• Пластичность материала.

7. Особенности строения и свойства эластомеров.

8. Жидкокристаллическое состояние вещества:

• Виды жидких кристаллов (нематические; смектические; холестерические).

9. Аморфные тела.

Рекомендуемая литература

а) основная литература:

Тема 9