Молекулалық физика және термодинамика

Сипаттама: Бұл курс материяның әртүрлі күйлеріндегі макроскопиялық процестерді терең талдайды және табиғаттағы физикалық құбылыстарды және олардың инженерлік қолдануларын түсінудің кілті болып табылады. Ол келесі негізгі бөлімдерді қамтиды: молекулалық-кинетикалық теорияның негізгі принциптері, идеал газ, статистикалық таралулар, тасымалдау құбылыстары, нақты газдар мен сұйықтар, қатты денелер және термодинамика.

Кредиттер саны: 6

Пререквизиты:

• Физика. Мектеп курсы

Пәннің еңбек сыйымдылығы:

Компонент: ЖОО компоненті

Цикл: Базалық пәндер

Мақсат

• Студенттердің молекулалық физика және термодинамика саласындағы теориялық дайындық негіздерін құру, бұл болашақ бакалаврларға ғылыми және техникалық ақпарат ағынында жүруге мүмкіндік береді және оларға мамандандырылған инженерлік салаларда жаңа физикалық принциптерді қолдануға мүмкіндік береді.

Міндет

• - көп бөлшектерден тұратын жүйелердің жай - күйін математикалық және физикалық сипаттауды білу және әдісін қалыптастыру; - молекулалық физика және термодинамика заңдары мен принциптерін меңгеру; - студенттердің қазіргі заманғы физикалық және ғылыми көзқарастарын қалыптастыру.

Оқыту нәтижесі: білу және түсіну

• - осы курстың негізгі түсініктерін, жағдайы мен заңдарын үйренуі керек; - алдына нақты физикалық шарттармен зерттеудің мәселелерін, мақсаттарын және тапсырмаларын қоя білу керек; - оңтайлы шешім қабылдау үшін ақпаратты дұрыс түсініп, аудара білу керек; - мамандықтың тәжірибе мен практикалық есептерде пайда болатын шешімін физикалық табиғаты бар құбылыстармен байланыстыра біліп, дұрыс физикалық шешімін табу керек.

Оқыту нәтижесі: білім мен ұғымды қолдану

• Осы пәнінің негіздері «Қатты денелердегі диффузия үрдістері» «Термодинамика, статистикалық физика және физикалық кинетика» арнаулы пәнін меңгеру үшін қажет.

Оқыту нәтижесі: талқылай білуді қалыптастыру

• Термодинамиканы қолдану аймағы молекулалық-кинетикалық теорияға қарағанда едәуір кең, өйткені термодинамикалық әдіспен қолдануға болмайтын физика мен химияның осындай салалары жоқ. Алайда, екінші жағынан, термодинамикалық әдіс біршама шектеулі: термодинамика заттың микроскопиялық құрылымы туралы, құбылыстардың механизмі туралы ештеңе білдірмейді, тек заттың макроскопиялық қасиеттері арасындағы байланысты белгілейді. Молекулалық-кинетикалық теория және термодинамика бір-бірін бір-бірін толықтырып, біртұтас бүтін түзеді, бірақ әр түрлі зерттеу әдістерімен ерекшеленеді.

Оқыту нәтижесі: коммуникативтік қабілеттіліктер

• Термодинамика микропроцесстерді қарастырмайды. Бұл термодинамикалық әдіс статистикалық әдістен ерекшеленеді. Термодинамика тәжірибелік деректерді жалпылау нәтижесінде орнатылған іргелі заңдарға — екі баста негізделеді.

Оқыту нәтижесі: Оқу дағдылары немесе сабаққа қабілеттілігі

• Молекулалық-кинетикалық теория және термодинамика бір-бірін толықтырып, біртұтас бүтін түзеді, бірақ әр түрлі зерттеу әдістерімен ерекшеленеді, Сол ерекшеліктерді бағдарлап түсіну.

Оқыту әдістері

Оқу сабақтарын өткізу кезінде мынадай білім беру технологияларын пайдалану көзделеді: - интерактивті дәріс (оқытудың келесі белсенді түрлерін қолдану: атқарушы (басқарылатын) пікірталас немесе әңгімелесу; модерация; слайдтарды немесе оқу фильмдерін көрсету; ми шабуылы; мотивациялық сөйлеу); - берілген шарттар негізінде әртүрлі жағдайлардың даму сценарийлерін құру; - ақпараттық-коммуникациялық (мысалы, қолданбалы бағдарламалардың кәсіби пакеттерін пайдалана отырып, компьютерлік сыныптағы сабақтар); - іздеу-зерттеулік (оқу үрдісінде студенттердің өзіндік зерттеу қызметі);

Білім алушының білімін бағалау

Оқытушы ағымдағы бақылау жұмыстарының барлық түрлерін жүргізеді және академиялық кезеңде екі рет білім алушылардың ағымдағы үлгеріміне тиісті баға береді. Ағымдағы бақылау нәтижелері бойынша 1 және 2 рейтинг қалыптастырылады. Білім алушының оқу жетістіктері 100 балдық шкала бойынша бағаланады, Р1 және Р2 қорытынды бағасы ағымдағы үлгерім бағасынан орташа арифметикалық ретінде шығарылады. Академиялық кезеңде білім алушының жұмысын бағалауды пән бойынша тапсырмаларды тапсыру кестесіне сәйкес оқытушы жүзеге асырады. Бақылау жүйесі жазбаша және ауызша, топтық және жеке формаларды біріктіре алады.

Жұмыс түрлері бойынша оқыту нәтижелерін бағалау саясаты

Бағалау нысаны

Пән бойынша білім алушының білімін қорытынды бағалау 100 баллдық жүйе бойынша жүзеге асырылады және:

• Емтиханда алынған нәтиженің 40%;
• Ағымдағы үлгерімнің 60% - ы.

Қорытынды бағаны есептеу формуласы:

 

мұндағы, Р1, Р2-тиісінше бірінші, екінші рейтингті бағалаудың сандық эквиваленттері;

Э - емтихандағы бағаның сандық баламасы.

Қортынды әріптік бағасы және оның балдық сандық эквиваленті:

Төрт балдық жүйе бойынша цифрлық баламаға сәйкес келетін білім алушылардың оқу жетістіктерін бағалаудың әріптік жүйесі:

Дәріс сабақтарының тақырыптары

• Кіріспе дәріс
• Молекулалық-кинетикалық көріністер
• Идеал газдың ішкі энергиясы
• Математикалық статистиканың негізгі түсініктері мен заңдылықтары
• Максвелл молекулаларының жылдамдық бойынша таралуы
• Больцман таралуы
• Термодинамиканың бірінші бастамасы
• Қайтымды және қайтымсыз процестер
• Карно циклі
• Энтропия және термодинамиканың екінші бастамасы
• Нақты газдар
• Газдарды сұйылту
• Заттың сұйық күйінің ерекшеліктері
• Тасымалдау процестері: диффузия, тұтқырлық, жылу өткізгіштік
• Бірінші және екінші типтегі фазалық ауысулар

Негізгі әдебиет

• 1. Матвеев А.Н. Молекулярная физика. М.ВШ.1987. 2. Кикоин А.К., Кикоин И.К. Молекулярная физика. М.Наука, 1976. 3 Асқарова Ә.С., Молдабекова М.С. Молекулалық физика: Оқулық.-Алматы: Қазақ университеті, 2006.-24б б. 4. Сивухин Д.В. Общий курс физики, т.2. Термодинамика и молекулярная физика, М.:Наука, 2002. 5. Иродов И.Е. Задачи по общей физике М:Наука, 1999. 6. Байпақбаев Т.С., Майлина Х.Р. Жалпы физика курсының есептер жинағы. Механика, статистикалық физика және термодинамика, Алматы, 2003. 7. Чертов А., Воробьев А. Задачник по физике. М.:высшая школа, 1981. 8. Kumekov S.E. General Physics (Crash Course). 64 pg., Kazakh National Technical University. Department of the General and Theoretical Physics, Almaty, 2006.

Қосымша әдебиеттер

• 1. Матвеев А.Н Молекулярная физика. М.: Высшая школа, 1987. – 360 с. 2. Кикоин А.К., Кикоин И.К. Общий курс физики. Молекулярная физики.М.: Наука, 1974. – 480 с. 3. Плотников А.Л. Телелекции по физике. Учебное пособие / Изд-во ВКГТУ. – Усть-Каменогорск, 2006. – 176 с. 4. Квасников И.А. Термодинамика и статистическая физика (теория неравновесных систем). М.: Изд.МГУ, 1991. – 228 с. 5. Базаров И.П. Термодинамика. М.: Наука. 1979. – 486 с. 6. Румер Ю.Б., Рывкин М.Ш. Термодинамика. Статистическая физика. М.: Изд. МГУ, 1991. – 552 с. 7. Волькенштейн В.С. Сборник задач по общему курсу физики. М.:Высшая школа, 1991. – 450 с.