Физика. Молекулярная физика. Термодинамика. 10 класс. Профильный уровень. Мякишев Г.Я., Синяков А.З. 2010

Название: Физика. Молекулярная физика. Термодинамика. 10 класс. Профильный уровень.
Автор: Мякишев Г.Я., Синяков А.З.
2010
   В учебнике на современном уровне изложены фундаментальные вопросы школьной программы, представлены основные технические применения законов физики, рассмотрены методы решения задач.
Книга адресована учащимся физико-математических классов и школ, слушателям и преподавателям подготовительных отделений ВУЗов, а также читателям, занимающимся самообразованием и готовящимся к поступлению в ВУЗ.
   Механика составляет фундамент всей физики, но, конечно, не исчерпывает ее. Теперь мы приступим к изучению других разделов физики. На очереди теплота.
Что дает механика Ньютона?
Механика Ньютона, напомним, позволяет определить координаты и скорости тел в любой момент времени по известным значениям этих величин в начальный момент времени. Для решения этой задачи нужно знать силы, действующие между телами, т. е. знать, как зависят силы от расстояний между телами и их скоростей. Таким образом, механика количественно описывает движение: перемещение тел в пространстве с течением времени.
Физика во времена Ньютона
Во время создания классической механики были известны и изучались другие физические явления: тепловые, оптические, электрические и магнитные. Сам Ньютон много внимания уделял исследованию оптических явлений. Результаты этих исследований были им изложены в трактате «Оптика». Гораздо меньше внимания он уделял тепловым явлениям и, по-видимому, не проявлял заметного интереса к электричеству и магнетизму.
ОГЛАВЛЕНИЕ
Глава 1. Развитие представлений о природе теплоты 3
§ 1.1. Физика и механика 3
§ 1.2. Тепловые явления 5
§ 1.3. Краткий очерк развития представлений о природе тепловых явлений 7
§ 1.4. Термодинамика и молекулярно-кинетическая теория 10
Глава 2. Основы молекулярно-кинетической теории 14
§ 2.1. Основные положения молекулярно-кинетической теории 14
§ 2.2. Масса молекул. Постоянная Авогадро 20
§ 2.3. Броуновское движение 24
§ 2.4. Силы взаимодействия молекул 29
§ 2.5. Потенциальная энергия взаимодействия молекул 38
§ 2.6. Строение газообразных, жидких и твердых тел 42
§ 2.7. Примеры решения задач 48
Упражнение 1 50
Глава 3. Температура. Газовые законы 52
§ 3.1. Состояние макроскопических тел в термодинамике 52
§ 3.2. Температура. Тепловое равновесие 55
§ 3.3. Уравнение состояния 61
§ 3.4. Равновесные (обратимые) и неравновесные (необратимые) процессы 63
§ 3.5. Газовые законы. Закон Бойля—Мариотта 64
§ 3.6. Закон Гей-Люссака. Идеальный газ 68
§ 3.7. Абсолютная температура 71
§ 3.8. Законы Авогадро и Дальтона 74
§ 3.9. Уравнение состояния идеального газа 76
§ 3.10. Закон Шарля. Газовый термометр 80
§ 3.11. Применение газов в технике 83
§ 3.12. Примеры решения задач 86
Упражнение 2 95
Глава 4. Молекулярно-кинетическая теория идеального газа 100
§ 4.1. Системы с большим числом частиц и законы механики. Статистическая механика 100
§ 4.2. Идеальный газ в молекулярно-кинетической теории 105
§ 4.3. Среднее значение скорости теплового движения молекул 107
§ 4.4. Основное уравнение молекулярно-кинетической теории 110
§ 4.5. Температура — мера средней кинетической энергии молекул 115
§ 4.6. Распределение Максвелла 118
§ 4.7. Измерение скоростей молекул газа 127
§ 4.8. Внутренняя энергия идеального газа 131
§ 4.9. Примеры решения задач 134
Упражнение 3 137
Глава 5. Законы термодинамики 139
§ 5.1. Работа в термодинамике 139
§ 5.2. Количество теплоты 143
§ 5.3. Эквивалентность количества теплоты и работы 148
§ 5.4. Закон сохранения энергии. Внутренняя энергия 151
§ 5.5. Первый закон термодинамики 154
§ 5.6. Теплоемкости газа при постоянном объеме и постоянном давлении 158
§ 5.7. Адиабатный процесс 160
§ 5.8. Необратимость процессов в природе 162
§ 5.9. Второй закон термодинамики 164
§ 5.10. Статистическое истолкование необратимости процессов в природе 167
§ 5.11. Тепловые двигатели 175
§ 5.12. Максимальный КПД тепловых двигателей 180
§ 5.13. Примеры решения задач 188
Упражнение 4 196
Глава 6. Взаимные превращения жидкостей и газов 200
§ 6.1. Испарение жидкостей 200
§ 6.2. Равновесие между жидкостью и паром 203
§ 6.3. Изотермы реального газа 205
§ 6.4. Критическая температура. Критическое состояние 210
§ 6.5. Кипение 214
§ 6.6. Теплота парообразования 218
§ 6.7. Сжижение газов 220
§ 6.8. Влажность воздуха 225
§ 6.9. Примеры решения задач 231
Упражнение 5 234
Глава 7. Поверхностное натяжение в жидкостях 238
§ 7.1. Поверхностное натяжение 238
§ 7.2. Молекулярная картина поверхностного слоя 242
§ 7.3. Поверхностная энергия 244
§ 7.4. Сила поверхностного натяжения 246
§ 7.5. Смачивание и несмачивание 252
§ 7.6. Давление под искривленной поверхностью жидкости 256
§ 7.7. Капиллярные явления 260
§ 7.8. Примеры решения задач 263
Упражнение 6 269
Глава 8. Твердые тела и их превращение в жидкости 272
§ 8.1. Кристаллические тела 272
§ 8.2. Кристаллическая решетка 276
§ 8.3. Аморфные тела 281
§ 8.4. Жидкие кристаллы 284
§ 8.5. Дефекты в кристаллах 289
§ 8.6. Объяснение механических свойств твердых тел на основании молекулярно-кинетической теории 295
§ 8.7. Плавление и отвердевание 297
§ 8.8. Теплота плавления 302
§ 8.9. Изменение объема тела при плавлении и отвердевании. Тройная точка 306
§ 8.10. Примеры решения задач 311
Упражнение 7 314
Глава 9. Тепловое расширение твердых и жидких тел 317
§ 9.1. Тепловое расширение тел 317
§ 9.2. Тепловое линейное расширение 319
§ 9.3. Тепловое объемное расширение 322
§ 9.4. Учет и использование теплового расширения тел в технике 326
§ 9.5. Примеры решения задач 330
Упражнение 8 335
Ответы к упражнениям 337