Процессы переноса Средняя частота столкновений. Средняя длина и среднее время свободного
пробега молекул, поперечное газокинетическое сечение. Силы и простейшие
потенциалы межмолекулярного взаимодействия: твёрдые сферы, потенциал
Леннарда-Джонса, потенциал Сэзерленда и другие. Неоднородные системы как
системы, в которых существуют градиенты макропараметров (концентрации,
температуры или скорости течения). Виды процессов переноса: вязкость,
теплопроводность, диффузия, термодиффузия. Физическая сущность процессов
переноса вещества, импульса, энергии. Общее уравнение переноса.
Экспериментальные методы исследований процессов переноса. Наблюдаемые
потоки импульса, энергии и вещества. Феноменологические соотношения,
описывающие явления переноса: закон вязкого трения Ньютона, закон Фурье,
закон Фика. Коэффициенты переноса. Кинетическая теория процессов переноса в
газах. Выражения для коэффициентов переноса через величины,
характеризующие молекулярное движение. Зависимость коэффициентов переноса
от температуры и давления. Сравнение результатов теории с экспериментом.
Физические явления в разреженном газе. Особенности явлений переноса в
жидкостях и в твёрдых телах. Формула Френкеля.
Реальные газы, жидкости и твёрдые тела Отклонение свойств реальных газов от свойств идеальных газов.
Экспериментальные изотермы Эндрюса. Анализ изотерм реального газа.
Уравнения состояния, учитывающие особенности поведения реальных газов.
Уравнение Ван-дер-Ваальса. Изотермы Ван-дер-Ваальса. Метастабильные
состояния. Критическая температура. Критическое состояние. Уравнение Ван-
дер-Ваальса в приведённых переменных. Закон соответственных состояний.
Внутренняя энергия реального газа Ван-дер-Ваальса. Уравнение состояния в
вириальной форме. Эффект Джоуля-Томсона как проявление реальных свойств
газа. Использование эффекта Джоуля-Томсона для сжижения газов. Кластеры в
газах. Свойства веществ при низких температурах.
Особенности жидкого состояния. Свободная энергия поверхности жидкости.
Поверхностное натяжение. Коэффициент поверхностного натяжения как удельная
плотность свободной энергии поверхности. Условия равновесия на границе двух
жидкостей и между жидкостью и твёрдым телом. Давление под искривлённой
поверхностью. Формула Лапласа. Капиллярные явления. Опыты Плато. Роль
капиллярных явлений в природных процессах. Структура жидкости. Ближний и
дальний порядок. Тепловое движение молекул в жидкостях. Жидкие растворы.
Зависимость давления насыщенных паров о концентрации. Закон Рауля. Закон
Генри. Осмотическое давление. Закон Вант-Гоффа.
Кристаллическое и аморфное состояния вещества. Элементы симметрии
кристаллов. Классификация кристаллов и кристаллографические системы.
Элементарная ячейка. Физические типы кристаллов. Дефекты в кристаллах.
Теплоемкость твердых тел. Классическая теория теплоёмкости. Закон Дюлонга и
Пти. Квантовые теории теплоёмкости твёрдых тел. Температурная зависимость
теплоёмкости: теория и эксперимент. Жидкие кристаллы.