1 Оқытушы:
Биназаров Сәуленбек Ахметқазыұлы - п.ғ.к., АЭжБУ-нің доценті, А 317
бөлме. Байланыс телефоны: 8(727)2927923, physics@aipet.kz
2 Аудиториялық сабақтардың жүргізілу уақыты мен орны сабақ
кестесінде көрсетілген, СОӨЖ консультация кестесі ЖЭЖТИ (Б 227) және
техникалық физика кафедрасының (А 309) ақпарат тақталарында
көрсетілген.
3 Оқу пәнінің сипаттамасы
3.1 Пәннің мақсаты - молекулалық физика және термодинамика теориялары
мен оның негізгі заңдарын, сондай-ақ физикалық зерттеулер әдістерін қолану
арқылы студенттердің біліктіліктері мен дағдыларын қалыптастыру;
студенттердің шығармашылық ой-танымы мен ғылыми дүниетанымын,
өзіндік танымдық іс-әрекет дағдыларын және физикалық құбылыстарды
модельдеу біліктілігін қалыптастыру, олардың болашақта кәсіптік іс-
әрекеттеріндегі нақты есептерді шешуге көмектесетін физикалық
құбылыстарды ғылыми-тәжірибелік зерттеудегі әдістерді меңгеріп, қолдана
білуін қамтамасыз ету.
3.2 Пәннің мәселесі – студенттердің жоғарғы курстарда арнайы пәндерді
оқып-үйренулері үшін білім негізін қалау, оларда болашақ мамандықтарымен
байланысты қолдану сипатындағы мәселелерді шешуде оқып-үйренген
термодинамикалық әдістерді пайдалануда дағды қалыптастыру.
3.3 Пәнді сипаттау
Пәні 5В071700 – «Жылу энергетикасы» мамандығының бакалаврларын
даярлауда энергетика саласындағы бакалаврлардың кәсіби іс-әрекетінің
негізін қалай отырып және ғылыми көзқарасы мен құзырлығын
қалыптастыратын таңдау курсы болып табылады. «Молекулалық физика
және термодинамика» курсында классикалық физиканың негізгі бөлімі:
молекулалық физика және термодинамика негіздері оқытылады.
«Молекулалық физика және термодинамика» курсы аяқталғаннан соң
студент:
ұғымы болуы қажет:
молекулалық физика және термодинамикада қарастырылатын әр
түрлі заттың физикалық қасиеттерін оның құрылысы мен молекулаларының
жылулық қозғалысының сипаты туралы түсінігі;
молекулалық физика және термодинамика мен кәсіби-техникалық
пәндердің интеграциясын жүзеге асыруда өзінің санасында жаңаша ойлау
қабілетін қалыптастыру туралы.
білу:
молекулалық
физикадағы
теориялар
мен
принциптер,
термодинамикалық зерттеулер әдістері, негізгі заңдылықтар және олардың
қолданылу шегі.
қолынан келетіні:
нақты молекулалық физика және термодинамикалық есептер мен
жағдайларды шешу үшін теорялық білімді қолдану, термодинамикалық
эксперименттердің қорытындысын талду, компьютерді пайдалана отырып
физикалық жағдайларды моделдеу;
термодинамикалық эксперименттерді жасау, өлшеу приборларымен
жұмыс істеу, алынған мәліметтерді есептеу және талдау.
3.4 Пәннің қайта деректемелері:– физика, химия, математика 2.
3.5 Пәннің кейінгі деректемелері: – Су дайындаудың физика-химиялық
тәсілдері, Бу және газ турбиналары, Жылулық машиналар циклдерінің
термодинамикасы.
4. Пәннің құрылымы және мазмұны
4.1 Теориялық дайындық (30 сағ.)
Тақ.
№
Тақырыбы (модулдер, бөлімдер)
Пайдаланылған
әдебиеттердің
нөмірі
1
Молекула-кинетикалық теория (статистика) және термодинамика.
Молекулалардың массасы және мөлшері. Системаның күйі.
Процесс. (2 сағ.)
Конспектілер,
Ә. 3, 7,10
2
Системаның ішкі энергиясы. Термодинамиканың бірінші
бастамасы. Көлемі өзгерген кезде дененің істейтін жұмысы.
Температура. Идеал газ күйінің теңдеуі. (2 сағ.)
Конспектілер,
Ә. 3, 7,10
3
Газдардың кнетикалық теориясының қысым үшін теңдеуі.
Молекулалардың жылдамдықтарының әр түрлі бағыттар бойынша
таралуын дәлірек есептеу. Энергияның еркіндік дәрежесі
бойынша біркелкі таралуы. (2 сағ.)
Конспектілер,
Ә. 3, 7,10
4
Идеал газдың ішкі энергиясы және жылу сыйымдылығы. Идеал
газдың адиабаталық теңдеуі. Политроптық процестер. Идеал
газдың әр түрлі процестер кезінде істейтін жұмысы. (2 сағ.)
Конспектілер,
Ә. 3, 7,10
5
Газ молекулаларының жылдамдықтар бойынша таралуы.
Максвелдің таралу заңын тәжірибеде тексеру. Барометрлік
формула. (2 сағ.)
Конспектілер,
Ә. 3, 7,10
6
Больцманның таралуы. Перреннің Авогадро санын анықтауы.
Еркін жүру жолының орташа ұзындығы. Тасымал құбылысы.
(2 сағ.)
Конспектілер,
Ә. 3, 7,10
7
Газдардың идеалдықтан ауытқуы. Ван-дер-Ваальс теңдеуі.
Эксперименттік изотермалар. (2 сағ.)
Конспектілер,
Ә. 3, 7,10
8
Аса қаныққан бу және асыра қыздырылған сұйық. Нақты
газдардың ішкі энергиясы. Джоуль-Томсон эффектісі. Газдарды
сұйылту. (2 сағ.)
Конспектілер,
Ә. 3, 7,10
9
Кіріспе. Жылу машинасының пайдалы әсер коэффициенті.
Термодинамиканың екінші бастамасы. (2 сағ.)
Конспектілер,
Ә. 3, 7,10
10
Карно циклі. Қайтымды және қайтымсыз машиналардың пайдалы
әсер коэффициенті. Идеал газға арналған Карно циклінің пайдалы
әсер коэффициенті. (2 сағ.)
Конспектілер,
Ә. 3, 7,10
11
Температуралардың термодинамикалық шкаласы. Жылудың
келтірілген мөлшері. Клаузиус теңсіздігі. (2 сағ.)
Конспектілер,
Ә. 3, 7,10
12
Энтропия. Энтропияның қасиеттері. Нернст теоремасы. Энтропия
және ықтималдық. Идеал газдың энтропиясы. (2 сағ.)
Конспектілер,
Ә. 3, 7,10
13
Кристалдық
күйдің
ерекше
белгілері.
Кристалдардың
классификациясы. Кристалдық торлардың физикалық типтері.
Кристалдардағы жылулық қозғалыстар. Кристалдардың жылу
Конспектілер,
Ә. 3, 7,10
сыйымдылығы. (2 сағ.)
14
Сұйықтардың құрылысы. Беттік керілу. Сұйықтың имек бетінің
астындағы қысым. Сұйық пен қатты дене арасындағы
құбылыстар. Капиллярлық құбылыстар. (2 сағ.)
Конспектілер,
Ә. 3, 7,10
15
Кіріспе. Булану және конденсация. Булану және кристалдану.
Клапейрон-Клаузиус теңдеуі. Үштік нүкте. Күй диаграммасы.
(2 сағ.)
Конспектілер,
Ә. 3, 7,10
4.2 Тәжірибелік дайындық
4.2.1
Машықтандыру сабақтарының тақырыптары (30 сағ.)
Тақ.
№
Тақырыбы
Пайдаланылған
әдебиеттердің
нөмірі
1
Заттың молекулалық құрылысы. Газ күйінің теңдеуі. Газ
қоспалары (2 сағ.)
Конспект,
Ә. 1, 2, 5, 9
2
Идеал газ заңдары (2 сағ.)
Конспект,
Ә. 1, 2, 5, 9
3
Газдардың молекула-кинетикалық теориясы. Молекулалардың
концентрациясы. (2 сағ.)
Конспект,
Ә. 1, 2, 5, 9
4
Газдардың кнетикалық теориясының қысым үшін теңдеуі.
Молекулалардың жылдамдықтарының әр түрлі бағыттар бойынша
таралуын дәлірек есептеу. Энергияның еркіндік дәрежесі
бойынша біркелкі таралуы. (2 сағ.)
Конспект,
Ә. 1, 2, 5, 9
5
Идеал газдың ішкі энергиясы және жылу сыйымдылығы. Идеал
газдың адиабаталық теңдеуі. (2 сағ.)
Конспект,
Ә. 1, 2, 5, 9
6
Политроптық процестер. Идеал газдың әр түрлі процестер кезінде
істейтін жұмысы. (2 сағ.)
Конспект,
Ә. 1, 2, 5, 9
7
Термодинамиканың бірінші бастамасы. Көлемі өзгерген кезде
дененің істейтін жұмысы. Температура. Идеал газ күйінің теңдеуі.
(2 сағ.)
Конспект,
Ә. 1, 2, 5, 9
8
Статистикалық
физика
элементтері.
Больцман
таралуы.
Молекулалардың жылдамдық пен импульс бойынша таралуы.
(2 сағ.)
Конспект,
Ә. 1, 2, 5, 9
9
Молекулалардың ілгерлемелі қозғалысының кинетикалық
энергиясы бойынша таралуы. (2 сағ.)
Конспект,
Ә. 1, 2, 5, 9
10
Тасымалдау құбылысы. (2 сағ.)
Конспект,
Ә. 1, 2, 5, 9
11
Термодинамиканың физикалық негіздері. Идеал газдың жылу
сыйымдылығы. (2 сағ.)
Конспект,
Ә. 1, 2, 5, 9
12
Газ ұлғайғандағы жұмыс. (2 сағ.)
Конспект,
Ә. 1, 2, 5, 9
13
Термодинамиканың екінші бастамасы. Дөңгелек процестер. Карно
циклы. (2 сағ.)
Конспект,
Ә. 1, 2, 5, 9
14
Энтропия. Нақты газдар. Ван-дер-Ваальс теңдеуі. ( 2 сағ.)
Конспект,
Ә. 1, 2, 5, 9
15
Критикалық күй. Ішкі энергия. Беттік керілу. Капиллярлық
құбылыс (2 сағ.)
Конспект,
Ә. 1, 2, 5, 9
4.3 СӨЖ тақырыптары (120 сағ.)
4.3.1 Молекула-кинетикалық теорияның негіздері. Молекула-кинетикалық теорияның
негізгі теңдеуі. (8 сағ.)
4.3.2 Идеал газдың молекулаларының орташа кинетикалық энергиясы. (8 сағ.)
4.3 3 Термодинамикалық параметрлер. (8 сағ.)
4.3.4 Тепе-теңдік күй және процесстер, оларды термодинаимкалық диаграммаларды
кескіндеу. (8 сағ.)
4.3.5 Идеал газ күйінің теңдеуі. Изопроцестер. (8 сағ.)
4.3.6 Термодинамиканың бірінші бастамасы және оны идеал газдың изопроцестеріне
қолдану. (8 сағ.)
4.3.7 Идеал газдың жылусыйымдылықтары. (8 сағ.)
4.3.8 Әр түрлі термодинамикалық процестерде идеал газдың атқаратын жұмысты
есептеу. (8 сағ.)
4.3.9 Энтропия. Энтропияның қасиеттері. Нернст теоремасы. (8 сағ.)
4.3.10 Энтропия және ықтималдық. Идал газдың энтропиясы. (8 сағ.)
4.3.11 Кристалдардың жылу сыйымдылығы. (8 сағ.)
4.3.12 Сұйық пен қатты дене арасындағы құбылыстар. (8 сағ.)
4.3.13 Клапейрон-Клаузиус теңдеуі. (8 сағ.)
4.3.14 Үштік нүкте. Күй диаграммасы. (8 сағ.)
4.3.15 Фазалық тепе теңдіктер (8 сағ.)
4.4 Өздік жұмыстар тапсырмалары:
ЕСЖ тапсырмалары Ә. 8-де келтірілген. Пән бойынша келесі тақырыптарда
есептеу сызба жұмыстары орындалады:
ЕСЖ № 1 «Заттың молекулалық құрылысы. Идеал газ заңдары. Статистикалық
физика элементтері»;
ЕСЖ № 2 «Газдардың элементар кинетикалық теориясы»;
ЕСЖ № 3 «Нақты газдар».
ЕСЖ № 4 «Изопроцестер. Термодинамика негіздері»
СОӨЖ кестесі: деканат және кафедраның хабарлама тақтасында ілінген.
Студенттер үшін оқу процесінің кестесі деканат және кафедраның хабарлама
тақтасында ілінген.
5 Аралық және қорытынды бақылау сұрақтары
1.
Молекула-кинетикалық теория (статистика) және термодинамика
2.
Молекулалардың массасы және мөлшері
3.
Системаның күйі. Процесс.
4.
Системаның ішкі энергиясы
5.
Термодинамиканың бірінші бастамасы.
6.
Көлемі өзгерген кезде дененің істейтін жұмысы
7.
Температура.
8.
Идеал газ күйінің теңдеуі
9.
Газдардың кинетикалық теориясының қысым үшін теңдеуі
10.
Молекулалардың жылдамдықтарының әр түрлі бағыттар бойынша таралуы
11.
Энергияның еркіндік дәрежелері бойынша таралуы.
12.
Еркіндік дәрежелерінің саны.
13.
Идеал газдың ішкі энергиясы.
14.
Идеал газдың жылу сыйымдылығы
15.
Идеал газдың адиабаталық теңдеуі
16.
Политроптық процестер
17.
Идеал газдың әр түрлі процестер кезінде істейтін жұмысы
18.
Газ молекулаларының жылдамдықтар бойынша таралуы
19.
Максвелдің таралу заңын тәжірибеде тексеру
20.
Бөлшектердің жылулық қозғалыстарының жылдамдықтары.
21.
Барометрлік формула.
22.
Больцманның таралуы
23.
Перреннің Авогадро санын анықтауы
24.
Молекулалардың еркін жолының орташа ұзындығы және соқтығысуларының
орташа саны.
25.
Тасымал құбылысының жалпы сипаттамасы және түрлері
26.
Газдардың идеалдықтан ауытқуы.
27.
Ван-дер-Ваальс теңдеуі
28.
Эксперименттік изотермалар
29.
Аса қаныққан бу және асыра қыздырылған сұйық
30.
Нақты газдардың ішкі энергиясы
31.
Джоуль-Томсон эффектісі
32.
Газдарды сұйылту
33.
Жылу машинасының пайдалы әсер коэффициенті
34.
Термодинамиканың екінші бастамасы
35.
Карно циклі және оның ПӘК-і.
36.
Қайтымды және қайтымсыз машиналардың пайдалы әсер коэффициенті.
37.
Идеал газға арналған Карно циклінің ПӘК-і
38.
Карно теоремасы.
39.
Температураның термодинамикалық шкаласы
40.
Жылудың келтірілген мөлшері
41.
Клаузиус теңсіздігі
42.
Энтропия.
43.
Энтропияның қасиеттері.
44.
Нернст теоремасы.
45.
Энтропия және ықтималдық.
46.
Идеал газдың энтропиясы.
47.
Кристалдық күйдің ерекше белгілері
48.
Кристалдардың классификациясы
49.
Кристалдық торлардың физикалық типтері
50.
Кристалдардағы жылулық қозғалыстар
51.
Кристалдардың жылу сыйымдылығы
52.
Сұйықтардың құрылысы
53.
Беттік керілу
54.
Сұйықтың имек беті астындағы қысым
55.
Сұйық пен қатты дене шекарасындағы құбылыстар
56.
Капиллярлық құбылыстар
57.
Булану және конденсация
58.
Булану және кристалдану
59.
Клапейрон-Клаузиус теңдеуі
60.
Үштік нүкте
61.
Күй диаграммасы
6 Студенттердің баға деңгейі жөнінде ақпараттар
6.1 Бағалау жүйесі
Сіздің білім деңгейіңіз оқытудың кредиттік технологиясында қабылданған курс
бағдарламасы бойынша қорытынды бағалар шкаласына сәйкес бағаланады (1 - кесте).
1 кесте
Баға
Балдың
сандық
эквиваленті
Пайыздық
мазмұны
Бағаның бұрынғы түрі
А
4,0
95-100
Үздік
А-
3,67
90-94
В+
3,33
85-89
Жақсы
В
3,0
80-84
В-
2,67
75-79
С+
2,33
70-74
Қанағаттанарлық.
С
2,0
65-59
С-
1,67
60-64
Д+
1,33
55-59
Д
1,0
50-54
F
0
0-49
Қанағаттанарлықсыз
Рұқсат рейтингісінің бағасы семестр бойына жинақталады және оқу жұмысының
барлық түрлері мен аралық бақылауды қамтиды. Жұмыстың әр түрі 100 баллдық
шкаламен бағаланады және 2 - кестеге сәйкес параметрлер ескеріледі. Сондай-ақ апта
сайын платонус жүйесіне енгізіледі. Жіберілу рейтингін платонус автоматты түрде
есептейді.
2 кесте. Әр жұмыс түрінің маңыздылығы.
Параметрлер
Дәріс сабақтарына қатысуы
СӨЖ
Машықтандыру сабақтарындағы жұмыс
ЕСЖ қорғау
Ағымдағы бақылаудың орташа бағасы (Ор)
Аралық бақылау (АБ) семестрде екі рет өткізіледі (Б
1
және Б
2
) және әрқайсысы
оқытушымен 100-баллдық шкаласымен бағаланады.
Бақылау рұқсаттамасы PLATONUS ақпараттық жүйесімен есептеледі:
БР
= (Б
1
+ Б
2
)/2*0,2+О
р
*0,8
Қорытынды баға келесідей шығарылады
Қ = 0,6БР+0,4Е,
Е – емтихандық бағасының сандық баламасы.
6.2 Баллдың қойылу саясаты
Максималды бағалар жұмыстың сапасына және орындалуына қарап қойылады.
Тесттілік тапсырмалардың және дәріске қатысу бағалары тесттің дұрыс жауаптар санына
және жіберілген дәрістік сабақтардың санына байланысты қойылады.
6.3 Білім алушылардың оқу орындарының баға аударымдары
ҚР-да оқитындардың оқу жетістіктерін бағалаудың баллдық- рейтингтік әріптік
жүйесіне ECTS (Кредиттерді жинақтау және трансферттік (ауыстырудың) Европалық
жүйесі) бойынша бағаларды және кері ауыстыру 3-4 кестелерге сәйкес орындалады.
3 – кесте. ҚР оқитындардың оқу жетістіктерін бағалаудың баллдық- рейтингтік
әріптік жүйесі ECTS бойынша бағаларды ауыстыру
ECTS
бойынша
бағалар
Әріптік
жүйедегі
бағалар
Балдың
сандық
эквиваленті
Пайыздық
мазмұны
Бағаның бұрынғы түрі
А
А
4,0
100
Өте жақсы
В
В+
3,33
85
Жақсы
С
В
3,0
80
D
С
2,0
65
Қанағаттанарлық.
E
D
1,0
50
FX, F
F
0
0
Қанағаттанарлықсыз
4 – кесте. Балды – рейтингтік әріптік РК баға жүйесіне сәйкес ЕСТS бойынша бағалар
Әріптік
системадағы
баға
Балдың
сандық
эквиваленті
Пайыздық
мазмұны
Бағаның бұрынғы түрі
ECTS бойынша
баға
А
4,0
95-100
Үздік
А
А-
3,67
90-94
В+
3,33
85-89
Жақсы
В
В
3,0
80-84
Жақсы
С
В-
2,67
75-79
С+
2,33
70-74
Қанағаттанарлық.
С
2,0
65-69
Қанағаттанарлық.
D
С-
1,67
60-64
D+
1,33
55-59
D
1,0
50-54
Қанағаттанарлық.
E
F
0
0-49
Қанағаттанарлықсыз
FX, F
7 Курс саясаты:
- сабаққа кешікпеу және сабақты жібермеу;
- мұғалімнің ұсынған дәрісін мұқият тыңдау;
- сабаққа белсенді түрде қатысу;
- машықтандыру және зертханалық сабақтарға дайындалу;
- кестеге сәйкес есептеу графикалық жұмыстарды орындау және тапсыру;
- зертханалық жұмыстарды орындау, сабақты тек себепті жіберу (деканаттан жеке рұқсат
қағазы болған жағдайда);
- үйде және кітапханаларда өздігінен дайындалу.
8 Академиялық этика нормалары:
- ұқыптылық;
- тәртіптілік;
- қайырымдылық;
- адалдық;
- жауаптылық;
- аудиторияда жұмыс жасағанда ұялы телефондарды өшіріп жұмыс істеу керек.
Түсініспеушілік тудыратын жағдайлар оқу топтарында оқытушымен, эдвайзермен ашық
талқылануы керек, ал түсіністікке қол жеткізілмесе бұл мәселе деканат қызметкерлеріне
жеткізілуі керек.
Әдебиеттер тізімі
Негізгі:
1. Биназаров С.А. Молекулалық физика, термодинамика курсының есептер жинағы. -
Алматы: АЭжБУ, 2015. -81 б.
2. Волькенштейн В.С. Жалпы физика курсының есептер жинағы. -А., 2012. -485 б.
3. Қойшыбаев Н. Физика Т.1: Механика. Молекулалық физика. – А.: 2001. - 497 б.
4. Биназаров С.А., Қалшабеков А.С., Мамырбаева Г.А. Молекулалық физика және
термодинамика: 5В071700 – Жылу энергетикасы мамандығы студенттері үшін
зертханалық жұмыстарды орындау бойынша әдістемелік нұсқау. - Алматы: АЭжБУ, 2015.
-36 б.
5. Трофимова Т.И. Физика курсы бойынша шешулері қоса берілген есептер жинағы.- М.:
«Жоғары мектеп», 2010. -591 б.
6. Байпақбаев Т.С., Қарсыбаев М.Ш. Сыздықова Р.Н. Статистикалық физика және
термодинамика. Барлық мамандықтардың студенттері үшін зертханалық жұмыстарды
орындау бойынша әдістемелік нұсқау. - Алматы: АЭжБУ, 2011. -34 б.
7. Трофимова Т.И. Физика курсы. - М.: «Академия», 2006, - 480 б.
8. Биназаров С.А. Сарсенбаева С.Н. Молекулалық физика, термодинамика. 5В0071700 –
Жылу энергетикасы мамандығының студенттері үшін есептеу-сызба жұмыстарды
орындау бойынша әдістемелік нұсқаулықтар. - Алматы: АЭжБУ, 2014. -28 б.
9. Байпақбаев Т.С., Қарсыбаев М.Ш. Жалпы физика курсының есептер жинағы. –Алматы:
АЭжБУ, 2014. -248 б.
10. Биназаров С.А., Кенжебекова А.И. Молекулалық физика және термодинамика:
5В071700 мамандығы студенттері үшін дәрістер жинағы. –А: АЭжБУ, 2015. -68 б.
Қосымша:
11. Бектенов Ә.М. Физика есептерін шығару. –А., 2013. -628 б.
12. Дуаметұлы Б. Жалпы физика курсының негіздері-А.: «ҚазҰТУ», 2012. -127 б.
13. Бижігітов Т. Статистикалық физика. Физикалық кинетика негіздері. –А.: «Дәуір»,
2011. -120 б.
Достарыңызбен бөлісу: |