СИСТЕМЫ КОМПЬЮТЕРНОЙ МАТЕМАТИКИ И НЕКОТОРЫЕ ВОПРОСЫ ПРЕПОДАВАНИЯ ТЕРМОДИНАМИКИ И СТАТИСТИЧЕСКОЙ ФИЗИКИ

Пипич Петр Васильевич

DOI: 10.23951/1609-624X-2017-4-89-95

Информация об авторе:

Пипич Петр Васильевич, преподаватель, Высший колледж информатики Новосибирского государственного университета (ул. Русская, 35, Новосибирск, Россия, 630058). E-mail pipich@ngs.ru

Приведены примеры из статистической физики и термодинамики, представляющие самостоятельный интерес для студентов и преподавателей, в которых использованы возможности математического пакета Mathcad. Сплайн-интерполяция применена для решения уравнения теплового баланса с учетом зависимости теплоемкости от температуры. Дебаевская теория теплоемкости кристаллов использована для решения уравнения теплового баланса. Рассмотрено вычисление химического потенциала в распределении Ферми-Дирака. Численно решены уравнения, в которых неизвестная входит под знак интеграла. Показано, как численно и графически решить уравнение, возникающее при выводе закона смещения Вина. С помощью формулы Планка определена температура звезд, имеющих максимальную долю излучения в видимом диапазоне. Приведены задачи, связанные с распределением Максвелла. Непосредственно вычислено давление изотермической атмосферы на заданной высоте без распределения Больцмана.

Ключевые слова: системы компьютерной математики, сплайн-интерполяция, численное решение уравнений, статистические распределения

Библиография:

1. Von zur Gathen J., Gerhard J. Modern computer algebra. Cambridge, University Press, 2013. 808 p.

2. Таранчук В. Б. Основные функции систем компьютерной алгебры. Минск: Изд-во БГУ, 2013. 59 с.

3. Дьяконов В. В. Энциклопедия компьютерной алгебры. М.: ДМК Пресс, 2009. 1264 с.

4. Гурский Д. А. Вычисления в Mathcad. Минск: Новое знание, 2003. 814 с.

5. Физические величины / под ред. И. С. Григорьева, Е. З. Мейлихова. М.: Энергоатомиздат, 1991. 1232 с.

6. Савельев И. В. Курс общей физики. Т. 3. М.: Наука, 1979. 304 с.

7. Киттель Ч. Статистическая термодинамика. М.: Наука, 1977. 336 с.

8. Greiner W., Neise L., Stocker H. Thermodynamics and statistical mechanics. New York Springer Verlag, 1995. 464 p.

9. Tipler P. A., Mosca G. Physics for scientists and engineers. New York, W. H. Freeman and company, 2008. 1412 p.

10. Demtroeder W. Atoms, molecules and photons. Berlin Springer 2006. 572 p.

( 455.24 kB ) ( 443.06 kB )

Выпуск: 4, 2017

Серия выпуска: Выпуск № 4

Рубрика: ПРОБЛЕМЫ ЕСТЕСТВЕННО-НАУЧНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

Страницы: 89 — 95

Скачиваний: 847