FC3003 Fyzika pro chemiky

Pedagogická fakulta
podzim 2022
Rozsah
0/2/0. 8 hodin. 2 kr. Ukončení: k.
Vyučující
Mgr. Ing. Lubomír Prokeš, Ph.D. (přednášející)
PhDr. Jan Válek, Ph.D. (pomocník)
Garance
doc. RNDr. Petr Sládek, CSc.
Katedra fyziky, chemie a odborného vzdělávání – Pedagogická fakulta
Kontaktní osoba: Jana Jachymiáková
Dodavatelské pracoviště: Katedra fyziky, chemie a odborného vzdělávání – Pedagogická fakulta
Rozvrh seminárních/paralelních skupin
FC3003/Prez01: Po 17:00–17:50 učebna 3, Út 8:00–8:50 učebna 7, kromě Po 24. 10., kromě Út 25. 10., L. Prokeš
Omezení zápisu do předmětu
Předmět je určen pouze studentům mateřských oborů.
Mateřské obory/plány
Cíle předmětu
Cvičení jsou zaměřena na rekapitulaci středoškolských znalostí fyziky a na prohloubení znalostí v těch partiích, které se týkají kvalitativního a kvantitativního vysvětlování chemických jevů. První část semestru je věnována opakování a rozšiřování matematického aparátu v rozsahu potřebném pro navazující výklad fyziky a pro provádění výpočtů v obecné, fyzikální a analytické chemii.
Výstupy z učení
Na konci tohoto kurzu bude student schopen:
- řešit jednoduché fyzikální výpočetní příklady,
- odvodit jednotky fyzikálních veličin na základě výpočetního vztahu pro tuto veličinu,
- porozumět odvození vybraných fyzikálních a chemických výpočetních vzorců (zákonů) pomocí matematické analýzy,
- bude mít základní představu o vybraných přístrojích a fyzikálních metodách využívaných v chemické laboratoři,
- bude schopen využít diferenciální a integrální počet k řešení jednoduchých fyzikálních a chemických úloh.
Osnova
  • 1. týden: Lineární funkce (rovnice přímky, grafické vyjádření, lineární regrese, linearizace). 2. týden: Derivace, diferenciál (zavedení pojmů, pravidla pro výpočet, derivace vyšších řádů, parciální derivace, diferenciály funkcí jedné proměnné, funkcí více proměnných). 3. týden: Integrály (zavedení pojmů, neurčitý integrál, určitý integrál, užití integrálního počtu v geometrii a fyzice), diferenciální rovnice (zavedení pojmu, obecné řešení, řešení vyhovující daným počátečním podmínkám). 4. týden: Fyzikální veličiny a jejich jednotky. Základní pravidla pro práci s vektory. 5. týden: Mechanika: rychlost, zrychlení (pohyb přímočarý a kruhový). Síla, práce, energie: Newtonovy zákony, hybnost, momentová věta, tlak, Archimedův zákon, Stokesův zákon, práce a energie, moment setrvačnosti. 6. týden: Vlnění (obecně). Elektromagnetické vlnění: energie, vlnová délka, barva, zákony paprskové optiky, polarizace. 7. týden: Termika: absolutní stupnice, trojný bod, skupenské teplo, měrné teplo, kalorimetrická rovnice. 8. týden: Elektřina a magnetismus: elektrický náboj, Coulombův zákon, intenzita elektrického pole, elektrický potenciál, dipól, proud, odpor, vodivost, Ohmův zákon, magnetické pole, magnetické vlastnosti látek. 9. týden: Vybrané laboratorní přístroje a vybavení: Beckmannův teploměr, pyknometr, stalagmometr, kalorimetr, Höpplerův viskozimetr, Abbeho refraktometr, polarimetr, ampérmetr, voltmetr, fotometr, spektrofotometr. 10.-12. týden: Cvičení v laboratoři (viskozita, povrchové napětí, tepelná kapacita kalorimetru, index lomu, absorpce světla, polarimetrie).
Literatura
    povinná literatura
  • CÍDLOVÁ, Hana: Zadání příkladů / Calculation examples. Dostupné z / Available from: http://www.is.muni.cz: Studijní materiály předmětu PedF:CH2BP_1P1S. / Study materials posted under the course PdF:CH2BP_1P1S / learning materials
  • CÍDLOVÁ, Hana: Rukopis přednášky / Manuscript of lectures. Dostupné z / available from: http://www.ped.muni.cz/wchem/sm/hc/prednaska.pdf.
  • PEŇÁZOVÁ, Hana. Laboratorní cvičení z fyziky a fyzikální chemie pro studenty učitelství chemie. 1. vyd. Brno: Masarykova univerzita v Brně, 1998, 130 s. ISBN 80-210-1823-2. info
    doporučená literatura
  • SVOBODA, Emanuel. Přehled středoškolské fyziky. 2. přeprac. vyd. Praha: Prometheus, 1996, 497 s. ISBN 80-7196-006-3. info
  • KUBÍNEK, Roman a Hana KOLÁŘOVÁ. Fyzika v příkladech a testových otázkách :pro uchazeče o studium na VŠ. 1. vyd. Olomouc: Rubico, 1996, 211 s. ISBN 80-85839-07-5. info
Výukové metody
přednášky, laboratorní cvičení
Metody hodnocení
Kolokvium (ústní), jemuž předchází písemný test. Písemný test je v rozsahu 60 minut. Řeší se při něm 10 příkladů podobných těm, které jsou v "zadání protokolů" v IS ve studijních materiálech. Podmínkou přistoupení ke kolokviu je správné vyřešení alespoň 7 příkladů.
Další komentáře
Studijní materiály
Předmět je vyučován každoročně.
Předmět je zařazen také v obdobích podzim 2017, podzim 2018, podzim 2019, podzim 2020, podzim 2021, podzim 2023, podzim 2024.