Основы молекулярной физики и термодинамики.

Статистический метод исследования и его связь с учением ди­алектического материализма о соотношении случайности и необходи­мости. Вывод уравнения молекулярно-кинетической теории идеальных газов для давления. Средняя кинетическая энергия молекул. Молекулярно-кинетическое толкование термодинамической температуры. Число степеней свободы молекул. Закон равномерного распределения энергии по степеням свободы молекул. Закон Максвелла для распре­деления молекул идеального газа по скоростям и энергиям теплово­го движения. Закон Больцмана для распределения частиц во внеш­нем потенциальном поле. Среднее число столкновений и средняя длина свободного пробега молекул.

Явления переноса в термодинамически неравновесных системах. Опытные законы диффузии, теплопроводности и внутреннего трения. Молекулярно-кинетическая теория этих явлений. Термодинамический метод исследования. Термодинамические параметры. Равновесные состояния и процессы, их изображения на термодинамических диаг­раммах. Работа газа при изменении его объема. Количество теплоты. Теплоемкость. Первое начало термодинамики. Применение первого начала термодинамики к изопроцессам и адиабатному процессу иде­ального газа.

Классическая молекулярно-кинетическая теория теплоемкостей идеальных газов и ее ограниченность. Обратимые и необратимые процессы. Круговые процессы (цикл). Цикл Карно и его КПД для идеального газа. Энтропия. Энтропия идеального газа. Второе начало термодинамики. Статистическое толкование второго начала термоди­намики.

Отступление от законов идеального газа. Реальные газы. Уравнение Ван-дер-Ваальса. Сравнение изотерм Ван-дер-Ваальса с экспериментальными. Критическое состояние вещества. Фазовые переходы I и II рода. Внутренняя энергия реального газа.

Электростатика

Закон сохранения электрического заряда. Электрическое поле. Основные характеристики электростатического поля- напряженность и потенциал поля. Напряженность как градиент потенциала. Поток вектора напряженности. Теорема Остроградского – Гаусса и ее при­менение к расчету поля. Электрическое поле в веществе. Свободные и связанные заряды в диэлектриках. Электронная и ориентационная поляризации. Поляризованность. Теорема Остроградского- Гаусса для электрического поля в диэлектрике. Электрическое смещение. Диэлектрическая проницаемость среды. Сегнетоэлектрики.

Поле внутри проводника и у его поверхности. Распределение за­рядов в проводнике. Электроемкость уединенного проводника. Кон­денсаторы. Энергия заряженного уединенного проводника, конденса­тора. Энергия электростатического поля. Объемная плотность энергии.

Постоянный электрический ток

Постоянный электрический ток, его характеристики и условия существования. Классическая электронная теория электропроводно­сти металлов. Вывод закона Ома в дифференциальной форме из электронных представлений. Обобщенный закон Ома в интегральной форме. Разность потенциалов, электродвижущая сила, напряжение. Границы применимости закона Ома. Ток в газах. Плазма. Дебаевский радиус экранирования. Работа выхода электронов из металла. Тер­моэлектронная эмиссия.