Лекторы

       Доцент, к.ф-м.н. Благонравов Лев Александрович.  blagonravovla@mail.ru Тел. (495)939-43-88.

       Научный сотрудник Соболева Анна Владимировна. anna.soboleva84@gmail.com Тел. (495)939-43-88.

Аннотация дисциплины

1. Целью курса «Физика жидкости. Часть II.» является изучение основ физики жидкостей. Этот курс представляет собой продолжение курса «Физика жидкости» и включает в себя преимущественно сведения о переносных свойствах простых жидкостей. Кроме того, особое внимание уделено переносным и равновесным свойствам жидких металлов, поскольку в последние десятилетия получены существенно новые результаты, позволяющие глубже понять специфику металлической связи при сопоставлении свойств жидких металлов со свойствами простых неметаллических жидкостей.

Цели освоения дисциплины

Ознакомление студентов с явлениями переноса массы, энергии и импульса в жидкостях на основе усовершенствованного уравнения Больцмана и кинетического уравнения диффузионного типа – уравнения Фоккера –Планка.

Задачи дисциплины

      Создание базовых представлений о содержании молекулярно-кинетической теории жидкого состояния в приближении модели твёрдых сфер.

Компетенции

     Компетенции, необходимые для освоения дисциплины - ПК-2

    Компетенции, формируемые в результате освоения дисциплины - ПК-1

Требования к результатам освоения содержания дисциплины

В результате освоения дисциплины студент должен:

Знать содержание теории переносных явлений в жидкости на основе кинетических уравнений.

Уметь решать упрощенные задачи, способствующие закреплению знаний по наиболее важным элементам теоретической части курса.

Содержание и структура дисциплины

Место дисциплины в структуре ООП ВПО

1. по выбору.
2. вариативная часть, профессиональный блок, спецкурс кафедры.
3. Курс опирается на базовые курсы по общей физике.

• Математический анализ, интегральные уравнения, дифференциальные уравнения, молекулярная физика, основы физической гидродинамики, физика простых жидкостей.
• Физика конденсированного состояния вещества, оптические и спектральные методы исследования жидкостей

Образовательные технологии

• включение студентов в обсуждение материала,
• использование средств дистанционного сопровождения учебного процесса.

Оценочные средства для текущего контроля успеваемости и промежуточной аттестации. Примеры

• контрольных вопросов: Какие коэффициенты переноса имеют одинаковую размерность? Какова причина различия в характере температурной зависимости вязкости газов и жидкостей? Каковы причины неудовлетворительности кинетического уравнения Больцмана в случае использования динамических процессов в газах с высокой плотностью? В чем причина отличия проводящих жидкостей от диэлектрических?
• вопросов теоретического минимума: Коэффициент диффузии для модели жёстких сфер в приближении Чепмена – Энскога. Формула Лонге-Хиггинса-Поппла для коэффициента сдвиговой вязкости. Общая характеристика подхода Райса и Олнэтта. Закон Видемана-Франса. Основные положения теории Займана электропроводности жидких металлов.
• домашних заданий: Задача 1.Показать, как влияет радиальная функция распределения на температурную зависимость коэффициента диффузии.  Задача 2. Показать, что из теории Лонге-Хиггинса и Поппла следует . Задача 3. Вывод соотношения, связывающего коэффициент диффузии D с коэффициентом трения : . Задача 4. Вывод формулы, связывающей коэффициент диффузии с автокорреляционной функцией скорости. Задача 5. Показать, что метод периодического нагрева позволяет измерять чисто кондуктивную теплопроводность, подавляя радиационную составляющую.
• вопросов к экзамену: Пояснить геометрический смысл коэффициентов переноса на примере решения уравнения теплопроводности для случая, когда реализуется регулярный режим 2-го рода. Коэффициент диффузии для модели жёстких сфер в приближении Чепмена – Энскога с использованием формулы Райса-Грея для радиальной функции распределения и уравнения состояния Карнахана-Старлинга. Связь автокорреляционной функции скорости с коэффициентом диффузии. Особенность, которую имеет функция для плотного газа и жидкости. Формула Лонге-Хиггинса-Поппла для коэффициента сдвиговой вязкости в модели жёстких сфер. Основные понятия и допущения, используемые при выводе формулы Займана для удельного сопротивления жидких металлов.

Учебно-методическое обеспечение дисциплины

Основная литература

1. Благонравов Л.А., под ред. Сысоева Н.Н., Осипова А.И. Явления переноса в простых жидкостях. – М.: МГУ, физический факультет, 2008.
2. Физика простых жидкостей. Под ред. Г.Темперли, Дж.Роулинсона, Дж.Рашбрука. Перевод с английского под ред. Д.Н.Зубарева и Н.М.Плакиды – М.: Мир, 1978.
3. К.Крокстон. Физика жидкого состояния. Перевод с английского под ред. А.И.Осипова. – М.: Мир, 1971
4. П.Резибуа, М. Де Ленер. Классическая кинетическая теория жидкостей газов. Перевод с английского под ред. Ю.Л. Климонтовича и А.И.Осипова. – М.: Мир, 1980
5. Дж. Гиршфельдер, Ч. Кертисс, Р. Берд. Молекулярная теория газов и жидкостей. Перевод с английского под ред. Е.В.Ступоченко. – М. Изд. Иностр. лит-ры, 1961.

Дополнительная литература.

1. Благонравов Л.А. Межатомное взаимодействие в металлических и диэлектрических одноатомных жидкостях // ТВТ, 2008, т.46, №5, с. 680-684
2. Я.И.Френкель. Кинетическая теория жидкостей. – Л.: Наука, 1975
3. Е.И. Харьков, В.И. Лысов, В.Е. Фёдоров. Термодинамика металлов. – Киев: Изд-во Виша школа, 1982.
4. E. Faber. Introduction to the Theory of Liquid Metals. Cambridge. 1972.

Интернет-ресурсы

http://molphys.phys.msu.ru

Материально-техническое обеспечение

Аудитория 2-44. Компьютер с проектором для презентаций.