MOL-006 · Молекулярно-кинетическая теория Демо-материал

Квантовые статистики и основы термодинамики

Распределение Максвелла — Больцмана, понятие о квантовых статистиках Ферми — Дирака и Бозе — Эйнштейна; основы термодинамики: внутренняя энергия идеального газа, количество теплоты, механический эквивалент теплоты и теплоёмкость идеального газа.

Примерное время: 3 ч 4 задания

Учебная цель

Понять смысл распределения Максвелла — Больцмана и условия его применимости.
Знать различие квантовых статистик для фермионов и бозонов.
Различать внутреннюю энергию, количество теплоты и работу как термодинамические величины.
Научиться применять виды теплоёмкости и уравнение теплового баланса.

Ожидаемые результаты

Вычисляет среднее число заполнения уровня в распределениях МБ, ФД и БЭ и сравнивает их.
Вычисляет внутреннюю энергию идеального газа по формуле $U = \frac{i}{2}\nu RT$.
Решает задачи на тепловой баланс (смешивание, плавление, опыт Джоуля).
Связывает удельную и молярную теплоёмкости, применяет уравнение Майера.

Интерактивная модельРаспределения Максвелла–Больцмана, Ферми–Дирака и Бозе–Эйнштейна

Задания

Лекция
Лекция · 1 ч 20 мин · обязательный
Решение задач по теме «Количество теплоты и тепловой баланс»
Практическое занятие · 1 ч 20 мин · обязательный
Определение удельной теплоёмкости жидкости
Лабораторная работа · 2 ч 15 мин · необязательно
Итоговый тест
Тест · 20 мин · обязательный · проход ≥ 70%

Условия завершения

  • Лекция
  • Решение задач по теме «Количество теплоты и тепловой баланс»
  • Итоговый тест — не менее 70%