Российский государственный университет
Скачать 88.04 Kb.
|
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РФ РОССИЙСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ НЕФТИ И ГАЗА им. И.М.ГУБКИНА «УТВЕРЖДАЮ»Проректор по учебной работе_______________ В.Г. Мартынов «_____» _____________2001 г. РАБОЧАЯ ПРОГРАММА ДИСЦИПЛИНЫ ФАЗОВЫЕ ПЕРЕХОДЫ И КРИТИЧЕСКИЕ ЯВЛЕНИЯ Направление подготовки дипломированного специалиста 650600 Горное дело Специальность 070600.02 Физические процессы нефтегазового производства Москва 2001 г. 1. ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ ДИСЦИПЛИНЫ Цель преподавания курса - обеспечение теоретической и общефизической подготовки студентов на уровне, необходимом для инженерной и научной деятельности в нефтяной и газовой промышленностях, а также в области исследования свойств нефтей, газоконденсатных смесей и смесей газов. В результате у студента образуется комплекс знаний, необходимых для изучения специальных курсов по решению научно-исследовательских, проектных и эксплуатационных задач, овладение которыми необходимо для подготовки инженеров широкого профиля. 2. ТРЕБОВАНИЯ К УРОВНЮ ОСВОЕНИЯ СОДЕРЖАНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ После изучения дисциплины студент должен знать:
При завершении изучения дисциплины студент должен уметь:
3. ОБЪЕМ ДИЦИПЛИНЫ И ВИДЫ УЧЕБНОЙ РАБОТЫ
4. СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ 4.1. Разделы дисциплины и виды занятий
4.2 Содержание разделов дисциплины Раздел 1. Идеальный газ, газ Ван-дер-Ваальса, критическая точка. Введение. Фазовые превращения в процессах разработки и эксплуатации газоконденсатных и нефтяных месторождений Идеальный газ - первая фундаментальная модель физического строения материи. Фундаментальный характер модели идеального газа. Учет неидеальности. Термодинамические неравенства и термодинамическая устойчивость. Неидеальный газ. Уравнение Ван-дер-Ваальса. Другие уравнения состояния неидеального газа. Критическая точка. Специфика глубокозалегающих газоконденсатных месторождений Критическая точка - новая фундаментальная модель плотных флюидов. Критическая точка и фазовые переходы второго рода. Аналогии различных фазовых переходов (сверхпроводимость, сверхтекучесть, ферромагнетизм и т.п.) с критической точкой жидкость - пар. Термодинамические неравества в критической точке. Уравнение Ван-дер-Ваальса и критические параметры. Уравнение соответственных состояний. Термодинамические неравенства в бинарных растворах. Критические точки в бинарных растворах. Раздел 2. Теория фазовых переходов Ландау Параметр порядка и симметрия. Разложение Ландау. Основные результаты теории Ландау. Сравнение с экспериментом. Физическая причина нарушения теории Ландау. Термодинамическая теория флуктуаций. Корреляционная функция флуктуаций параметра порядка. Радиус корреляции. Природа критической универсальности. Аномалия теплоемкости в рамках теории Орнштейна-Цернике. Межфазное натяжение в рамках теории самосогласованного поля. Критическая адсорбция. Критерий применимости теории самосогласованного поля (критерий Гинзбурга). Раздел 3. Масштабная теория критических явлений Гипотеза масштабной инвариантности. Масштабные размерности физических величин и критические показатели. Концепция универсальности критических явлений. Связь термодинамических производных и корреляторов. Оценка высших корреляторов. Разложение масштабных функций в области слабых и сильных полей. Параметрическое уравнение состояния. Линейная модель. Поправки к асимптотическим законам. Критические амплитуды. Универсальные отношения критических амплитуд. Динамическая масштабная теория. Раздел 4. Критические явления в растворах Гипотеза изоморфности. Гипотеза перемешивания полей. Переход от изоморфных к экспериментальным переменным. Выражения экспериментально измеряемых величин через изоморфные переменные. Два вида равновесия в бинарных растворах (жидкость-газ и жидкость-жидкость). Классификация фазового поведения по характеру поведения критического локуса. Пограничные кривые и кривые сосуществования фаз в бинарных растворах. Изоморфное уравнение состояния растворов в критических точках. Применение к реальным газоконденсатным смесям. Раздел 5. Эксперимент в критической области Как реализовать экспериментальные условия наблюдения универсальных критических законов? Искажения характера аномалий измеряемых величин различными возмущениями (примеси, гравитационный эффект, градиенты температуры, неравновесность). Особенности обработки неаналитических зависимостей. Использование свойства однородности термодинамических величин. Результаты экспериментальных исследований равновесных и кинетических свойств жидкостей. Определение критических показателей амплитуд. Проверка равновесной масштабной теории. Перенормировка критических показателей в растворах. Проверка динамической масштабной теории. Раздел 6. Фазовые переходы первого рода Теория Ландау для фазовых переходов 1-го рода. Примеры фазовых переходов 1-го рода. Фазовые переходы в жидких кристаллах: нематики, смектики. Взаимодействие параметров порядка. Критические точки высшего порядка: бикритическая, трикритическая, поликритическая. Фазовые переходы в растворах Не4-Не3. Использование достижений физики фазовых переходов для изучения коллективных явлений в других областях естествознания (астрофизика, физика моря и атмосферы, биология и экология). Раздел 7. Открытые системы Проблема устойчивости стационарных неравновесных состояний. Нарушение устойчивости стационарных состояний - аналог фазовых переходов. Примеры - конвекция, порог генерации лазера, реакция Жаботинского, турбулентность. Теория диссипативных структур. Принцип минимума производства энтропии. Роль флуктуаций в образовании диссипативных структур. 5. ЛАБОРАТОРНЫЙ ПРАКТИКУМ, ПРАКТИЧЕСКИЕ ЗАНЯТИЯ. 5.1. Лабораторный практикум Лабораторный практикум не предусмотрен. 5.2. Практические занятия Практические занятия не предусмотрены. 6. УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ 6.1. Рекомендуемая литература а) основная литература 1. Ландау Л.Д., Лифшиц Е.М. Статистическая физика, ч.1, М., Наука, Физматлит,1995. 2. Паташинский А.З., Покровский В.Л. Флуктуационная теория фазовых переходов, М., Наука, 1982. 3. Анисимов М.А. Критические явления в жидкостях и жидких кристаллах, М„ Наука, 1987. 4. Хакен Г. Синергетика. М., Мир, 1982 . 5.Степанова Г.С. Фазовые превращения в месторождениях нефти и газа. М., Недра, 1983 6.2. Средства обеспечения освоения дисциплины. 1. Расчетные компьютерные программы по фазовым переходам. 2. Видеоматериалы для компьютерной проекции . 7. МАТЕРИАЛЬНО-ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ Компьютерный класс, специализированная аудитория со средствами компьютерной проекции. Программа составлена в соответствии с Государственным образовательным стандартом высшего профессионального образования подготовки дипломированных специалистов по направлению 650600 “Горное дело” специальности 070600.02 “Физические процессы нефтегазового производства”. Программу подготовили: Городецкий Е.Е., кандидат физ.-мат. наук, доцент кафедры физики Нагаев В.Б., кандидат физ.-мат. наук, профессор кафедры физики Программа одобрена на заседании Учебно-методической комиссии факультета Разработки нефтяных и газовых месторождений. Председатель методической комиссии факультета РНиГМ, профессор Левицкий А.З. Начальник УМУ, профессор Шейнбаум В.С. |
Добавить документ в свой блог или на сайт
Похожие:
 | Санкт-Петербургский государственный морской технический университет... Рецензия на книгу: С. А. Остроумов "Биотический механизм самоочищения пресных и морских вод: элементы теории и приложения" (Москва,... |  | Российский государственный торгово-экономический университет (гоу впо ргтэу) Подраздел н 74 5 Государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Красноярский государственный медицинский... |
| Теоретические основы комплексной технологии окончательной влажно-тепловой... «Орловский государственный технический университет» (Орелгту) и Государственном образовательном учреждении высшего профессионального... | | Российский художественный музей в современном социокультурном пространстве:... Работа выполнена на кафедре истории и теории культуры Федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего... |
| Российский государственный гуманитарный университет От составителей | | Фгаоу впо «Российский государственный профессионально-педагогический университет» |
| Российский государственный университет физической культуры, спорта, молодежи и туризма | | Отчет о результатах самообследования «Российский государственный профессионально-педагогический университет» в г. Березовском |
| П р о г р а м м а по курсу Южно-Российский государственный технический университет (Новочеркасский политехнический институт) | | Исследования и пути совершенствования вращательно-подающих систем... Южно-Российский государственный технический университет (Новочеркасский политехнический институт) |
| Биосфера и её структура Южно-Российский государственный технический университет (Новочеркасский политехнический институт) | | I. Общие сведения Южно-Российский государственный технический университет (Новочеркасский политехнический институт) |
| Некоммерческая организация Российский государственный университет физической культуры, спорта, молодежи и туризма | | Российский государственный университет Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования |
| Леонардо да Винчи Южно-Российский государственный технический университет (Новочеркасский политехнический институт) | | Положение по интеллектуальной собственности Предметом деятельности федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего профессионального образования... |
