Fizyka V L

Wykład i ćwiczenia

• Wykład: Piątek 12:15 - 15:00 (Aula DF) - prof. M. Kamińska
• Ćwiczenia: Środa 11:15 - 13:00 (S6) - mgr J. Panecka

Zasady zaliczania

Na ćwiczeniach będzie 5 kartkówek z materiału przerabianego na wcześniejszych ćwiczeniach. Z każdej kartkówki można zdobyć maksymalnie 3 pkt.

W czasie semestru będzie jedno kolokwium. Z kolokwium można zdobyć maksymalnie 20 pkt.

Dodatkowo za aktywność na ćwiczeniach można zdobyć maksymalnie 5 pkt.

Wykład kończy sie egzaminem, który składa sie z części pisemnej i ustnej.

Egzamin pisemny jest obowiązkowy dla wszystkich studentów i składa sie z dwóch części: testu i zadań. Z każdej części można zdobyć po 20 pkt.

Warunkiem dopuszczenia do egzaminu ustnego jest zdobycie w sumie przynajmniej 30 pkt. oraz obecność na ćwiczeniach (< 3 nieusprawiedliwione nieobecności).

Spis treści

I. Opis układu termodynamicznego.

1. Czym zajmuje się termodynamika?
2. Pojęcie układu termodynamicznego.
3. Równowaga termodynamiczna i termiczna. Dochodzenie do stanu równowagi termicznej. Zerowa zasada termodynamiki.

II. Temperatura empiryczna. Zjawiska zależne od temperatury - zastosowanie w termometrach.

1. Pojęcie temperatury empirycznej.
2. Skala Celsjusza i Fahrenheita.
3. Termometry zbudowane w oparciu o różne parametry termometryczne ciał.
   • Rozszerzalność termiczna cieczy i termometry cieczowe.
   • Rozszerzalność termiczna ciał stałych i termometry bimetaliczne.
   • Termometry elektryczne:
     • oporowe termometry metaliczne,
     • oporowe termometry półprzewodnikowe,
     • termopary.
   • Promieniowanie termiczne ciał i pirometry.
   • Ciekłe kryształy i wskaźniki barwne.
   • Rozszerzalność termiczna gazów i termometr gazowy.
4. Międzynarodowa skala temperatury.
5. Empiryczna skala Kelvina.

III. Równanie stanu.

1. Parametry stanu.
   • Zależność ciśnienia od wysokości w polu grawitacyjnym.
2. Równanie stanu gazu doskonałego.
3. Równania stanu gazów rzeczywistych.
4. Powierzchnie p-V-T dla substancji rzeczywistych.

IV. I zasada termodynamiki.

1. Pojęcie energii wewnętrznej.
2. Energia wewnętrzna jednoatomowego gazu doskonałego.
3. Praca w układzie wielocząstkowym.
4. Ciepło w układzie wielocząstkowym. Przenoszenie ciepła.
5. Nowa zasada zachowania energii - I zasadatermodynamiki.

V. Ciepło molowe i ciepło przemian fazowych.

1. Definicja ciepła molowego.
2. Pomiary ciepła molowego.
3. Ciepło molowe gazów i cieczy.
   • Gaz doskonały.
   • Gazy rzeczywiste jednoatomowe i dwuatomowe. Gazy i ciecze wieloatomowe.
4. Ciepło molowe ciał stałych.
5. Ciepło przemian fazowych.
   • Topnienie.
   • Parowanie i wrzenie.

VI. Maszyny cieplne.

1. Silnik benzynowy czterosuwowy.
2. Silnik Carnota.
3. Pompa cieplna (lodówka) Carnota.
4. Pompa cieplna w zastosowaniu domowym.
5. Lodówka domowa.
6. Podsumowanie zasady działania maszyn cieplnych.

VII. Entropia.

1. Entropia jako funkcja stanu.
2. Przemiany gazowe (gaz doskonały) we współrzędnych TS.
3. Sprawność silnika Carnota i maksymalna sprawność silnikow cyklicznych.
4. Entropia w procesach odwracalnych i nieodwracalnych.

VIII. II zasada termodynamiki.

1. Rożne sformułowania II zasadytermodynamiki.
2. Temperatura termodynamiczna.

IX. Zagadnienia transportu.

1. Różne zjawiska transportu.
2. Przewodnictwo cieplne.
3. Stan nieustalony i ustalony przewodnictwa cieplnego.

X. Niskie temperatury.

1. Możliwości osiągania niskich temperatur.
2. Efekt Joule’a-Thomsona.
3. Skraplarka Lindego i skraplarka Kapicy.

XI. III zasada termodynamiki

Polecane podręczniki

1. J. Ginter “FizykaIV dla NKF”
2. S. Dymus “Termodynamika”
3. A.K. Wróblewski, J.A. Zakrzewski “Wstęp do fizyki”, t.2
4. J. Orear “Fizyka” t.1
5. M. Kamińska, A. Witowski, J. Ginter, "Wstęp do termodynamiki fenomenologicznej"