Глава 1. РАЗВИТИЕ ПРЕДСТАВЛЕНИЙ О ПРИРОДЕ ТЕПЛОТЫ 2
§ 1.2. Тепловые явления 3
§ 1.3. Краткий очерк развития представлений о природе тепловых явлений 4
§ 1.4. Термодинамика и молекулярно-кинетическая теория 6
Глава 2. ОСНОВЫ МОЛЕКУЛЯРНО-КИНЕТИЧЕСКОЙ ТЕОРИИ 7
§ 2.1. Основные положения молекулярно-кинетической теории 7
§ 2.2. Масса молекул. Постоянная Авогадро 11
§ 2.3. Броуновское движение 13
§ 2.4. Силы взаимодействия молекул 16
§ 2.5. Потенциальная энергия взаимодействия молекул 21
§ 2.6.
Строение газообразных, жидких и твердых тел 24
§ 2.7. Примеры решения задач 29
Упражнение 1 30
Глава 3. ТЕМПЕРАТУРА. ГАЗОВЫЕ ЗАКОНЫ 31
§ 3.1. Состояние макроскопических тел в термодинамике 31
§ 3.2. Температура. Тепловое равновесие 32
§ 3.3. Уравнение состояния 36
§ 3.4. Равновесные (обратимые) и неравновесные (необратимые) процессы 37
§ 3.5. Газовые законы. Закон Бойля-Мариотта 38
§ 3.6. Закон Гей-Люссака. Идеальный газ 40
§ 3.7. Абсолютная температура 42
§ 3.8. Законы Авогадро и Дальтона 44
§ 3.9. Уравнение состояния идеального газа 45
§ 3.10. Закон Шарля. Газовый термометр 48
§ 3.11. Применение газов в технике 49
§ 3.12. Примеры решения задач 52
Разделив почленно уравнение (3.12.4) на уравнение (3.12.5), получим 55
При этом 57
Упражнение 2 58
Глава 4. МОЛЕКУЛЯРНО-КИНЕТИЧЕСКАЯ ТЕОРИЯ ИДЕАЛЬНОГО ГАЗА 60
§ 4.1. Системы с большим числом частиц и законы механики. Статистическая механика 60
§ 4.2. Идеальный газ в молекулярно-кинетической теории 63
§ 4.3. Среднее значение скорости теплового движения молекул 64
§ 4.4. Основное уравнение молекулярно-кинетической теории 65
§ 4.5. Температура— мера средней кинетической энергии молекул 69
§ 4.6. Распределение максвелла 71
§ 4.7. Измерение скоростей молекул газа 76
Таблица 1 77
Водород 77
§ 4.8. Внутренняя энергия идеального газа 79
§ 4.9. Примеры решения задач 80
Поэтому 82
Упражнение 3 82
Глава 5. ЗАКОНЫ ТЕРМОДИНАМИКИ 83
§ 5.1. Работа в термодинамике 83
§ 5.2. Количество теплоты 85
Теплоемкость 88
§ 5.3. Эквивалентность количества теплоты и работы 88
§ 5.4. Закон сохранения энергии. Внутренняя энергия 90
§ 5.5. Первый закон термодинамики 93
§ 5.6. Теплоемкости газа при постоянном объеме и постоянном давлении 94
Найдем молярную теплоемкость газа при постоянном объеме. Согласно определению теплоемкости 95
§ 5.7. Адиабатный процесс 96
§ 5.8. Необратимость процессов в природе 97
§ 5.9. Второй закон термодинамики 99
§ 5.10. Статистическое истолкование необратимости процессов в природе 100
§ 5.11. Тепловые двигатели 105
§ 5.12. Максимальный кпд тепловых двигателей 108
§ 5.13. Примеры решения задач 112
Вычитая почленно из второго уравнения первое, получим 113
Упражнение 4 118
Глава 6. ВЗАИМНЫЕ ПРЕВРАЩЕНИЯ ЖИДКОСТЕЙ И ГАЗОВ 120
§ 6.1. Испарение жидкостей 120
Испарение 120
§ 6.2. Равновесие между жидкостью и паром 122
§ 6.3. Изотермы реального газа 123
§ 6.4. Критическая температура. Критическое состояние 126
Таблица 2 126
Температура, °С 126
Плотность, кг/м3 126
§ 6.5. Кипение 129
§ 6.6. Теплота парообразования 131
Таблица 3 132
Температура, °С 132
§ 6.7. Сжижение газов 133
§ 6.8. Влажность воздуха 135
Гигрометр 137
Психрометр 138
§ 6.9. Примеры решения задач 139
Упражнение 5 141
Глава 7. ПОВЕРХНОСТНОЕ НАТЯЖЕНИЕ В ЖИДКОСТЯХ 143
§ 7.1. Поверхностное натяжение 143
§ 7.2. Молекулярная картина поверхностного слоя 146
§ 7.3. Поверхностная энергия 148
§ 7.4. Сила поверхностного натяжения 149
Таблица 4 151
§ 7.5. Смачивание и несмачивание 152
Мениск 153
§ 7.6. Давление под искривленной поверхностью жидкости 155
Если
поверхность жидкости сферическая, то возникает разность давлений, равная 157
§ 7.7. Капиллярные явления 157
§ 7.8. Примеры решения задач 160
Упражнение 6 164
Глава 8. ТВЕРДЫЕ ТЕЛА И ИХ ПРЕВРАЩЕНИЕ В ЖИДКОСТИ 166
§ 8.1. Кристаллические тела 166
Кристаллы 166
Полиморфизм 167
§ 8.2. Кристаллическая решетка 169
§ 8.3. Аморфные тела 172
§ 8.4. Жидкие кристаллы 174
§ 8.5. Дефекты в кристаллах 177
Дислокации 178
§ 8.6. Объяснение механических свойств твердых тел на основании молекулярно-кинетической теории 180
§ 8.7. Плавление и отвердевание 182
§ 8.8. Теплота плавления 185
§ 8.9. Изменение объема тела при плавлении и отвердевании. Тройная точка 187
§ 8.10. Примеры решения задач 190
Отсюда 191
На плавление льда пошло количество теплоты 191
Следовательно, согласно закону сохранения энергии 192
Упражнение 7 193
Глава 9. ТЕПЛОВОЕ РАСШИРЕНИЕ ТВЕРДЫХ И ЖИДКИХ ТЕЛ 194
§ 9.1. Тепловое расширение тел 194
§ 9.2. Тепловое линейное расширение 195
§ 9.3. Тепловое объемное расширение 197
Пользуясь формулой (9.3.3), можно записать 198
Пренебрегая выражением (αΔt)2 по
сравнению с единицей, получим 198
§ 9.4. Учет и использование теплового расширения тел в технике 200
Терморегулятор 202
§ 9.5. Примеры решения задач 202
Образовавшийся зазор между пробкой и горлышком составит 203
Подставляя числовые значения величин, найдем 203
Упражнение 8 206
Ответы к упражнениям 207
Содержание 213