Другое: Задания курсовых работ по стат. физике и термодинамике

Распознанный текст из изображения:

Государственное образовательное учреждение высшего профессионально-

го образования

«Московский государственный институт радиотехники, электроники

и автоматики (технический университет)»

Кафедра физики конденсированного состояния

ФИЗИКА

(Термодинамика и статистическая физика)

Методические указания по выполнению курсовой работы

Распознанный текст из изображения:

С ~б

1.1. Курсовая работа является квалификационной работой для определения способности студента к решению конкретных задач и умения работать с литературой. Это самостоятельная работа студента,

которая выполняется по индивидуальному заданию.

1.2. Выдает задание и является руководителем работы преподаватель,

ведуп[ий практические занятия.

1.3. В процессе выполнения курсовой работы студент может получить консультацию во внеауднторное время в дни, назначенные

руководителем работы.

1.4. В середине срока, отведенного на выполнение курсовой работы,

проводится обязательная контрольная консультации, на которой проверяется выполнение студентом графика работы, Студенты, регулярно посещающие обычные консультации, могут

быть освобождены от контрольной консультации.

2. Соле жанне ио о мление кч совой аботы

2.1. Расчетно-пояснительная записка является основным документом

курсовой работы и должна содерзкать исчерпывающий материал о

выполнении задания.

~' Расчетно-пояснительнаи записка должна включать:

° Титульный лисг (печатается в виде бланка; см. Приложение);

° Номер варианта нполныйтекст задания.

° Теоретическую часть, содержащую краглкие и четкие ответы на вопросы задания.

«Расчетную часть, включающую подробное изложение решения задачи и физический анализ полученных результатов;

° Список использованной литературы;

° Приложения (при необходимости).

2.2. Решение задачи должно быть изложено ясно и подробно, с проведением всех промежуточных выкладок н преобразований. Основные формулы должны быть занумерованьь В приложения включается вспомогательный материал, который, по мнению автора, необходим для понимания хода решения задачи, но загромождает

основной текст работы.

Распознанный текст из изображения:

2.3. Следует иметь в виду, что оформление курсовой работы серьезно влияет на оценку. Неряшливо оформленная работа оценивается как неудовлетворите,зьная независимо от содержания.

' Общие требования к оформлению работы: ° Расчетно-пояснительная записка к курсовой работе оформляется на стандартной белой бумаге формата А4 (210х297 мм); текст

размещается на одной стороне каждого листа.

Расчетно-пояснительная записка к курсовой работе

обязательно должна быть сброшюрована или скреплена

степлером. (Допускается таисгсе использовать

спейиаеьиые палки для курсовых рабат)

т. * ~*. ь г

(чернилами) четким, аккуратным почерком. С разрешения

руководителя (преподавателя) допускается выполнение

курсовой работы в печатном виде.

° Использование сканированного, ксерокопированного и т.п.

текста, формул, рисунков не разрешается.

° Рисунки и графики к курсовой работе должны быть выполнены лично студентом с использованием стандартных пакетов

компьютерной графики (Математика, Маткад, Саге! 13гае, и

тд.) . Рисунки и графики должны быть выполнены с учетом требований ГОСТ. Все рисунки н графики должны иметь номера и

пояснения.

3. Ссылки

3.1. Ссылки в тексте на литературные источники даются в виде указания порядкового номера по списку литературы, заключенного в

квадратные скобки. Например: "(4)*', "15-9)" или "!1, 4, ! ЗГ.

3.2. Ссылки на формулы указывагот порядковым номером формулы в

скобках. Например, в формуле (3) ...

3.3. Список литературы должен содержать перечень источников,

использованных при выполнении работы. Он должен быть

оформлен в соответствии с требованиями ГОСТ.

Распознанный текст из изображения:

Приложение

П уме титтльного листа кт савой абати

МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ИНСТИТУТ

РАДИОТЕХНИКИ, ЭЛЕКТРОНИКИ И АВТОМАТИКИ

(ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ)

» у. Э.««

Кафедра ФКС

КУРСОВАЯ РАБОТА

по дисциплине «Вонзила (Термодинамика и статистическая физика)»

Тема: Те модинамикомолек ля нык газов Влияние колебаний атомов

Вариант 11б

подпись

Исполнитель: Се геев Се гей Се геевич

1 руппа Эг1-«-05 шифр ЭМ-00000

ь-- .*. ~е ° ° м,м. -в-

Оленка:

Падлись нреподавателя:

Дата:

М О С К В А — 2010

Распознанный текст из изображения:

2010-2011 уч. год. Факультет электроники.

"Термодинамика и статистическая физика" (Физика 5)

(задании по нурсовой работе)

Тема 1. Термодинамика молекулярных газов.

Влияние электронных возбуждений.

Теоретическая ча>ттс

1. Модель больцмановского газа. Область применимости мпдю>и.

2. Вывод ныраженвй ллв основных термадинамических величин б>ьзь>ьмэновскаго >взв>

(Свободная энергия)

(Термодинамический потенциал Гиббса)

(Внутренняя энергия)

(Эннюпия)

(Химический потенциал)

(Теплаемюхти)

г (Т, 1>, >")

С(т,н 14)

(Г(т, Ч, М) и С(т, р, М) Я(т, Ъ; >4) и 5(т, р, >"') р(т, Р У) и р(т, р, Ю С„(т, 'г', >" ') н Ср (Т, 1, >>>')

3. Вывод йюрмул для вкладов электронных ва>буждений в свободную энер>ию, во внутреннюю

знергп>о, в з>ггропию, и в теплоемкасть С>, молекулярного >зла.

Вариант 1 б. Основной электронный терм молекулы Оз трехкратно выргэкден (по значениям проекции спина молекулы), а первый возбужденный уровень энергии электронов (двукратно вырожденный) отделен от основного герма щелью ЛЕ = О, 974 ЭВ.

1) Оценить температуру Т, при которой 52;, = >1Ь? Какой физический смысл имеет эта температура?

2) Вывести формулу для вклада возбужленного электронного уровня б;„ во внутреннюю энергию газа

3) Вывести формулу дчя вклада вол>ужденнаго электронного уровня С, в малярную теплаемкость газа.

4) Вывестн и обсудить приближенные выражения дчя б;„и С„н в предельных случаях Т « Т „ ит»т.

5) Оценить вклад вазбужденноп> электронного уровня е молярнук»е>п>аемкостыиза О, ари комнатных температурах Т ы 20аС и сравнить ега с вкладал> поступательного движения молекул.

6) Построить и обсудиты рафики зависимости П, и С, ст температуры. (Графики страатен с использованием компьютера).

Укизаппс> Для нагляднити следует строить графики зависимости внутренней энергии на овну чжтицу (>ы,?5> (в ЭВ) и безразмерной теплаемкасги Сь„!В ()? — газовая пасгаяннан) от безразмерной температуры Т)Т

Вариант 1а. Основной злекз?юнный терм молекулы НО есть ду»лег (два близка расположенных полня энергии), расспжние межлу которыми составляет >5 = 0,0153 ЭВ. Оба уровни ду>мета двукратно вырождены.

1) Оценить температуру Т, при которой йТ = ь>. Какой физический смысл имеет эта температура?

2) Вывести формулу для вклада электронного дуплета Рм в свободную энергию газа.

3) Вывести формулу для вклада электронного дуплета С, в малярную теплаемкость газа.

4) Вывести и обсудить приближенные выражения для Е н С, в предельных случаях Т « Т и Т >> Т,.

5) Оценить вклад электронного дуплета в мщ>яркую теплюмкасть газа 510 при комнатных температурах т = 20 аС и сравнить его с вкладам наступа>ельнога движения молекул.

6) Построить и обсудить графики зависимости гн, и ма>юркой теплаемкасти С ., от тези>ературы. (Графики страатен с использованием компьютера).

Указание: Дли наглядности следует строить графики зависимое>и свободной энергии на одну молекулу Р >>>>> (в ЭВ) и бюразмерной теплаемкасти С,/Л ( — газовая паси>янная) ст бюразмернай температуры Т)т

Распознанный текст из изображения:

Тема П. Термодинамика молекулнрных газов.

Влинние колебаний атомов.

Теоретическая часть:

т>г эл

2. Вывод выражений дзя основньсх сермодинамических величин больцмановскою лза:

у(т,у,н) (Свободная энергия)

с(т, м) (Термодияэмичегкий потенциал Гиббса)

П(Т,1; й>) и С(т,р,Л) (Внутренняя энергия)

Б(т. У,Н) и $(т.,р,л) (Энтропия)

д(Т,1;>>) и д(т,р,(>) (Химический паюнциэл)

Ск(Т 1;М) и Ср(Т К)с>) (Теплоемкости)

3. Вывод формул для вкладов колебаний атомоп в свободпусо энергию. во внутренн>ою энергию,

в энтропию, и в теплоемкость С„ молекулярного газа.

Расчетная часть:

Вариант 11 а. Экспериментальное значение характеристической температуры ддя колебаний атомов в молекуле кислорода О> составляет 7', = 2230' К.

Ц Вывести приближенньсе выражения для вклада колебаний атомов С „во внутреннюю энергию газообразного кисаорода в предельных случаях Т « Т,, и Т» Т,

2) Вывести приближенные выра>кения лля вклада колебаний атомов С„„, в ь>шп>рную теплоемкость газообразного кислорода в предельных случаях Т « Т„и Т >> Ть.

3) Оценить вклад колебаний л>олекул в полярную теплоемкость газа при комнатных температурах Т ю 20 С и сравнить ею с вклюзоь> насгунатьл>ьного движения молекул.

4) Построить и обсудить графики зависимости б'юх а С„ь от температуры Т для газообразного кншюрода. (Графики строятся с использованием компьютера). Определи~ь по графшсу, чему равно отношение Сжж к кяассическоиу рюультату при температурах Т = 1000 С.

Указаюм> Для наглядности следует с~роить графики зависимости внутреаней энергии на одну молекулу Ск ДР (в ЭВ) и безразмерной тецлоемкости С„,>'Л ( — газовая постоянная) от безразмерной температуры Т(Т„.

Вариант П б. Экспериментальное значение характеристической температуры дхя колебаний атомов в молекуле МО составлнет Т, = 2690" К.

1) Вывести приближенные выражения лля вклада колебаний атомов В, в энтропию газообразного НО в предельных случаях Т « Т, и Т» Т„.

2) Вывести приближенные выражения длн вклада кшкбаний агоьюв С. „, в молярную теплоемкость газообразного НО в предельных случаях Т « Т„и Т » Т„.

3) Оцепить вклад колебаний молекул в молярную геолоемкость гюа МО при комнатных температурах Т 20 "С и сравнить его с вкяацом поступательного движения молекул.

4) Постуюить и обсудить графики зависимости Я „и С„аг температуры Т для газа НО. (Графики строится с использованием компьютера). Определить по графику, чему равно сггношение С„„к классическому результату. при температуре Т = 1000" С.

Указание. Д»я наглядности следует с>ропп график зависимости безразмерной энтропии на одну частицу Я„ы>>>"уй и безразь>ерной теплоемкости С н'В (77 -- газовая постоянная) от безразмерной температуры Т(Т„.

Вариант 11 н. Экспериментальное значение характеристической температуры лля колебаний атомов в молекуле азота Хз составляет Т„ =- 3340' К.

1) Вывести приближенные выражения для вклада колебаний атомов У, в свободную энергию газообразного а>юга в предельных случаях Т « Т,„и Т » 7'„.

2) Вывести приближенные выражения для вклада колебаний атомов С,ы в молярную теплоемкость газообразного азспа в предюсьных случаях Т « Т, и Т » Т,.

3) Оценить вклад колебаний молекул в полярную теплоемкосп аз>па щ>и комнатных юмпературах Т 20 С и срази>пь его с вкладом посгупаттешного движения молекул.

4) Построить и обсудить графики зависимости К„и С,. от температуры Т для >азообразного азота. (Графики строятся с использованием компьютера). Определить по графику, чему равно отношение С к классическому результату при температуре Т = 1500 С.

Указание> Для наглядности следует строить графики зависимости свободной энергии на одну молекулу У„(Н (в ЭВ) и безразмерной теплсемкости С„„/(7 ( — газовая поссаанная) от безразмерной температуры Т(7'ы