Закреплена за кафедрой | Кафедра радиофизики и теоретической физики |
---|---|
Направление подготовки | 03.03.02. Физика |
Форма обучения | Очная |
Общая трудоемкость | 3 ЗЕТ |
Учебный план | 03_03_02_Ф-1-2020 |
|
|
Распределение часов по семестрам
Курс (семестр) | 3 (6) | Итого | ||
---|---|---|---|---|
Недель | 19,5 | |||
Вид занятий | УП | РПД | УП | РПД |
Лекции | 14 | 14 | 14 | 14 |
Практические | 22 | 22 | 22 | 22 |
Сам. работа | 72 | 72 | 72 | 72 |
Итого | 108 | 108 | 108 | 108 |
Визирование РПД для исполнения в очередном учебном году
Рабочая программа пересмотрена, обсуждена и одобрена для
исполнения в 2020-2021 учебном году на заседании
кафедры
Кафедра радиофизики и теоретической физики
Протокол от 15.06.2020 г. № 9/2020-21
Заведующий кафедрой д.ф.-м.н., профессор Лагутин Анатолий Алексеевич
1.1. | Получение знаний о фундаментальных законах термодинамики, физических процессах и явлениях, рассматриваемых в рамках данной дисциплины. Освоение аксиоматического аппарата термодинамики. Освоение методов циклов и потенциалов применительно к решению задач термодинамики. Применение методов термодинамики к слабонеравновесным процессам. |
---|
Цикл (раздел) ООП: Б1.В |
ОПК-3 | способностью использовать базовые теоретические знания фундаментальных разделов общей и теоретической физики для решения профессиональных задач |
ПК-1 | способностью использовать специализированные знания в области физики для освоения профильных физических дисциплин |
В результате освоения дисциплины обучающийся должен | |
3.1. | Знать: |
---|---|
3.1.1. | О современном состоянии, теоретических работах и результатах экспериментов в данной области исследований. О перспективных направлениях исследований в области термодинамики. |
3.2. | Уметь: |
3.2.1. | Знать аксиоматический базис термодинамики. Уметь применять методы циклов и термодинамических потенциалов к решению задач. |
3.3. | Иметь навыки и (или) опыт деятельности (владеть): |
3.3.1. | решения задач термодинамики для равновесных процессов. применения законов и методов термодинамики к слабонеравновесным процессам. |
Код занятия | Наименование разделов и тем | Вид занятия | Семестр | Часов | Компетенции | Литература |
---|---|---|---|---|---|---|
Раздел 1. Основные положения термодинамики. Термическое и калорическое уравнения.Основные законы и методы термодинамики, начала термодинамики, термодинамические потенциалы, уравнения и неравенства. | ||||||
1.1. | Термодинамические системы, параметры, равновесие. Постулаты термодинамики. Гомогенные и гетерогенные системы. Внутренняя энергия, работа, теплота. Термическое и калорическое уравнения состояния. | Лекции | 6 | 2 | ОПК-3 | Л1.1, Л1.2 |
1.2. | Термическое и калорическое уравнение состояния. | Практические | 6 | 4 | ОПК-3 | Л1.1 |
1.3. | Основные положения термодинамики. | Сам. работа | 6 | 12 | ОПК-3 | Л1.1 |
Раздел 2. Первое начало термодинамики: формулировка и уравнение. | ||||||
2.1. | Равновесные и неравновесные процессы. Первое начало термодинамики: формулировка и уравнение. Теплоемкость термодинамической системы. | Лекции | 6 | 1 | ОПК-3 | Л1.1 |
2.2. | Первое начало термодинамики. Теплоемкость. | Практические | 6 | 4 | ОПК-3 | Л1.1 |
2.3. | Первое начало термодинамики. Теплоемкость. | Сам. работа | 6 | 12 | ОПК-3 | Л1.1 |
Раздел 3. Второе начало термодинамики. Основное уравнение термодинамики для равновесных процессов. | ||||||
3.1. | Второе начало термодинамики: общая характеристика, формулировка, уравнение. Абсолютная термодинамическая температура. Основное уравнение термодинамики для равновесных процессов. | Лекции | 6 | 1 | ОПК-3 | Л1.1, Л1.2 |
3.2. | Второе начало термодинамики. Абсолютная термодинамическая температура. Основное уравнение термодинамики для равновесных процессов. Энтропия. | Практические | 6 | 4 | ОПК-3 | Л1.1, Л1.2 |
3.3. | Второе начало термодинамики. Абсолютная термодинамическая температура. Основное уравнение термодинамики для равновесных процессов. | Сам. работа | 6 | 4 | ОПК-3 | Л1.1, Л1.2 |
Раздел 4. Второе начало термодинамики для неравновесных процессов. Теоремы Карно. Основное неравенство термодинамики. Третье начало термодинамики. Недостижимость абсолютного нуля температуры. Энтропия и ее вычисление. | ||||||
4.1. | Второе начало термодинамики для неравновесных процессов. | Лекции | 6 | 2 | ОПК-3 | Л1.1, Л2.1, Л1.2 |
4.2. | Второе начало термодинамики для неравновесных процессов. Теоремы Карно. Основное неравенство термодинамики. Третье начало термодинамики. Недостижимость абсолютного нуля температуры. Энтропия и ее вычисление. | Практические | 6 | 4 | ОПК-3 | Л1.1, Л1.2 |
4.3. | Второе начало термодинамики для неравновесных процессов. Теоремы Карно. Основное неравенство термодинамики. Третье начало термодинамики. Недостижимость абсолютного нуля температуры. Энтропия и ее вычисление. | Сам. работа | 6 | 4 | ОПК-3 | Л1.1, Л2.1 |
Раздел 5. | ||||||
5.1. | Метод циклов. Метод термодинамических потенциалов. Основные термодинамические потенциалы. | Лекции | 6 | 2 | ОПК-3 | Л1.1, Л2.2 |
5.2. | Метод циклов. Метод термодинамических потенциалов. Основные термодинамические потенциалы. | Практические | 6 | 2 | ОПК-3 | Л1.1, Л2.2 |
5.3. | Метод циклов. Метод термодинамических потенциалов. Основные термодинамические потенциалы. | Сам. работа | 6 | 12 | ОПК-3 | Л1.1, Л2.2 |
Раздел 6. Условия устойчивости и равновесия, фазовые переходы. | ||||||
6.1. | Условия термодинамического равновесия. Общие условия равновесия и устойчивости. Равновесие однородной системы. Равновесие однофазной системы. Равновесие в многофазных системах. Правило фаз Гиббса. | Лекции | 6 | 2 | ОПК-3 | Л1.1 |
6.2. | Условия термодинамического равновесия. Общие условия равновесия и устойчивости. Равновесие однородной системы. Равновесие однофазной системы. Равновесие в многофазных системах. Правило фаз Гиббса. | Практические | 6 | 2 | ОПК-3 | Л1.1 |
6.3. | Условия термодинамического равновесия. Общие условия равновесия и устойчивости. Равновесие однородной системы. Равновесие однофазной системы. Равновесие в многофазных системах. Правило фаз Гиббса. | Сам. работа | 6 | 8 | ОПК-3 | Л1.1 |
Раздел 7. Фазовые переходы | ||||||
7.1. | Фазовые переходы первого и второго рода. Уравнение Клапейрона-Клаузиуса. Уравнения Эренфеста. | Лекции | 6 | 2 | ОПК-3 | Л1.1 |
7.2. | Фазовые переходы первого и второго рода. Уравнение Клапейрона-Клаузиуса. Уравнения Эренфеста. | Практические | 6 | 2 | ОПК-3 | Л1.1 |
7.3. | Фазовые переходы первого и второго рода. Уравнение Клапейрона-Клаузиуса. Уравнения Эренфеста. | Сам. работа | 6 | 8 | ОПК-3 | Л1.1 |
Раздел 8. Основы термодинамики необратимых процессов, соотношения Онсагера, принцип Ле-Шателье. | ||||||
8.1. | Основные положения термодинамики необратимых процессов. Соотношения Онсагера, принцип Ле-Шателье. | Лекции | 6 | 2 | ОПК-3 | Л1.1 |
8.2. | Основные положения термодинамики необратимых процессов. Соотношения Онсагера, принцип Ле-Шателье. | Сам. работа | 6 | 12 | ОПК-3 | Л1.1 |
5.1. Контрольные вопросы и задания для проведения текущего контроля и промежуточной аттестации по итогам освоения дисциплины |
1. Предмет термодинамики. Термодинамические системы. Гомогенные и гетерогенные системы. 2. Постулаты термодинамики. Внутренняя энергия. Теплота, работа. 3. Термическое и калорическое уравнения состояния. Равновесные и неравновесные процессы. 4. Уравнение первого начала термодинамики. Теплоемкости. 5. Уравнения политропного и адиабатного процессов. 6. Общая характеристика и формулировка второго начала термодинамики. 7. Термодинамическая температура. 8. Теоремы Карно. 9. Основное неравенство термодинамики. Неравенство Клаузиуса. 10. Формулировка третьего начала термодинамики. Вычисление энтропии. 11. Химический потенциал и его связь с другими термодинамическими характеристика-ми. 12. Метод циклов. 13. Метод термодинамических потенциалов. 14. Общие условия равновесия и устойчивости. 15. Равновесие и устойчивость однородной системы. 16. Равновесие двухфазной однокомпонентной системы. 17. Правило фаз Гиббса. 18. Фазовые переходы первого рода. Уравнение Клапейрона-Клаузиуса. 19. Фазовые переходы второго рода. Уравнения Эренфеста. 20. Изотермы реального газа. Правило Максвелла. 21. Термодинамика равновесного теплового излучения. 22. Исходные положения и основные уравнения термодинамики необратимых процес-сов. 23. Химические реакции и процессы релаксации. |
5.2. Темы письменных работ для проведения текущего контроля (эссе, рефераты, курсовые работы и др.) |
5.3. Фонд оценочных средств для проведения промежуточной аттестации |
см. приложение |
6.1. Рекомендуемая литература | ||||
6.1.1. Основная литература | ||||
Авторы | Заглавие | Издательство, год | Эл. адрес | |
Л1.1 | Базаров И.П. | Термодинамика: учебник | СПб.: Лань, 2010 | elibrary.sgu.ru |
Л1.2 | Ансельм А.И. | Основы статистической физики и термодинамики.: Учеб. пособие для студентов вузов. | СПб.: "Лань" // ЭБС "Лань", 2007 | e.lanbook.com |
6.1.2. Дополнительная литература | ||||
Авторы | Заглавие | Издательство, год | Эл. адрес | |
Л2.1 | В. А. Кудинов, Э. М. Карташов, Е. В. Стефанюк | Техническая термодинамика и теплопередача: учеб. для бакалавров | М. : Юрайт, 2011 | |
Л2.2 | И. И. Новиков | Термодинамика: учеб. пособие | СПб. : Лань, 2009 | |
6.2. Перечень ресурсов информационно-телекоммуникационной сети "Интернет" | ||||
Название | Эл. адрес | |||
Э1 | Термодинамика | portal.edu.asu.ru | ||
6.3. Перечень программного обеспечения | ||||
6.4. Перечень информационных справочных систем | ||||
Аудитория | Назначение | Оборудование |
---|---|---|
Учебная аудитория | для проведения занятий лекционного типа, занятий семинарского типа (лабораторных и(или) практических), групповых и индивидуальных консультаций, текущего контроля и промежуточной аттестации, курсового проектирования (выполнения курсовых работ), проведения практик | Стандартное оборудование (учебная мебель для обучающихся, рабочее место преподавателя, доска) |
Помещение для самостоятельной работы | помещение для самостоятельной работы обучающихся | Компьютеры, ноутбуки с подключением к информационно-телекоммуникационной сети «Интернет», доступом в электронную информационно-образовательную среду АлтГУ |