Практикум по термодинамике и молекулярной физике

Бакалавриат 2020/2021

Лучший по критерию «Полезность курса для расширения кругозора и разностороннего развития»

Статус: Курс обязательный (Физика)

Направление: 03.03.02. Физика

Когда читается: 2-й курс, 2 модуль

Формат изучения: без онлайн-курса

Преподаватели: Банников Михаил Игоревич, Белозеров Евгений Игоревич, Джанибекова Сапият Хисаевна, Колотова Лада Николаевна, Красникова Юлия Владимировна, Лемзяков Сергей Анатольевич, Моргун Леонид Александрович

Язык: русский

Кредиты: 4

Контактные часы: 64

Полная версия программы учебной дисциплины

Аннотация

В рамках курса "Практикум по термодинамике и молекулярной физике" студенты выполняют лабораторные работы по термодинамике. При выполнении работ студенты на практике исследуют физические явления, изучаемые в курсе "термодинамика и молекулярная физика": вакуум, режимы протекания газов, тепловые машины, броуновское движение, теплоёмкость и теплопроводность. Также студенты учатся работать с приборами для получения и измерения вакуума и собирать простейшие вакуумные установки. По результатам выполненных работ каждый студент предоставляет отчёты в электронном виде, и делает доклад по одной из работ.

Цель освоения дисциплины

практическое знакомство с изучаемыми физическими явлениями и законами
формирование у студентов профессиональных компетенций и навыков, позволяющих формулировать, создавать и применять физические модели для решения практических задач
формирование навыков проведения измерения физических свойств, величин, характеристик и навыка критического анализа полученных данных
получение практического навыка использования компьютеризованных методов сбора и анализа данных
получение навыков оформления и представления результатов своей работы в письменном виде и в формате устного доклада
определение и развитие склонности студента к экспериментальной работе

Планируемые результаты обучения

Способен самостоятельно определять способы проведения исследований на заданную по практикуму тему на основе изучения различных литературных источников;
Знает методы получения вакуума и принципы работы измерительных устройств
Умеет измерять КПД простейшей тепловой машины
Способен самостоятельно проводить исследование по поставленной задаче;
Знает и применяет методы исследования, а также методы обработки результатов экспериментальных данных, полученных на практических занятиях;
Способен самостоятельно подбирать инструментарий и оборудование в зависимости от поставленных задач;
Способен выполнять объемные исследования в команде;
Знает понятие броуновского движения;
Отчёты, подготовленные в рамках проведенного анализа результатов практических занятий, может оформить в виде короткого доклада с оценкой адекватности применяемых методов;
Знает методы измерения тепловых свойств материалов;

Содержание учебной дисциплины

Лабораторная работа "Основы вакуумной техники"
Получение и измерение вакуума. Течение разреженных газов.
Лабораторная работа "Продвинутый вакуум".
Термическое напыление металлов. Определение состава газов при помощи масс-спектрометра. Молекулярный режим течения газов.
Лабораторная работа "Двигатель Стирлинга".
Изучение работы тепловых машин и оценка их эффективности.
Лабораторная работа "Броуновское движение".
Изучение броуновского движения в различных средах.
Лабораторная работа "Тепловые свойства металлов".
Качественное и количественное изучение явлений теплопередачи. Определение теплоёмкости металлов.

Элементы контроля

Лабораторная работа 1
Лабораторная работа 2
Лабораторная работа 3
Лабораторная работа 4
Доклад

Промежуточная аттестация

Промежуточная аттестация (2 модуль)
0.2 * Доклад + 0.2 * Лабораторная работа 1 + 0.2 * Лабораторная работа 2 + 0.2 * Лабораторная работа 3 + 0.2 * Лабораторная работа 4

Программа дисциплины