КАТЕГОРИИ:
АстрономияБиологияГеографияДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника
|
Предмет молекулярной физики. Статистический и термодинамический методы исследований.Стр 1 из 9Следующая ⇒ Молекулярно-кинетическая теория. Статистическая физика
План 1. Предмет молекулярной физики. Статистический и термодинамический методы исследований. 2. Молекулярно-кинетическая теория идеального газа. Уравнение состояния. 3. Законы: Авогадро, Дальтона, Паскаля. 4. Основное уравнение молекулярно-кинетической теории (МКТ). 5. Теорема о равнораспределении энергии по степеням свободы. 6. Понятие о классической статистике. Вероятность. Законы сложения и умножения вероятностей. 7. Закон распределения по скоростям Максвелла. а) Постановка задачи. б) Распределение по компонентам (проекциям) скоростей. в) Распределение по модулю скорости. г) Характерные скорости: наиболее вероятная, средняя арифметическая, средняя квадратичная. д) Экспериментальная проверка распределения Максвелла: опыт Штерна. е) Распределение по энергиям. 8. Газ в поле тяготения. Барометрическая формула. Распределение Больцмана.
Предмет молекулярной физики. Статистический и термодинамический методы исследований. Молекулярная физика изучает строение и свойства вещества. В основе молекулярно-кинетической теории (МКТ) лежат молекулярно-кинетические представления: 1) все вещества состоят из молекул (атомов); 2) молекулы (атомы) находятся в непрерывном движении; 3) молекулы взаимодействуют между собой. В качестве экспериментальных доказательств молекулярно-кинетических представлений традиционно называют броуновское движение и диффузию. Существует два метода исследований: 1) статистический метод основан на том, что свойства макросистем, состоящих из большого числа микрочастиц, определяются усреднёнными значениями характеристик этих микрочастиц (например, скоростей, энергий); 2) термодинамический. Термодинамика изучает общие свойства макросистем, находящихся в состоянии термодинамического равновесия, и процессы перехода между состояниями. Система – это любая мысленно выделенная совокупность тел. Окружающая среда – это всё, что не входит в систему. В основе термодинамики лежат 3 закона (начала) термодинамики, основанных на опыте. Для определения состояния системы в термодинамике используются параметры (термодинамические переменные) – давление, объём, температура, масса. Параметры, зависящие от количества вещества в системе, называются экстенсивными, – это объём V, масса m, количество вещества (число молей) , энергия. Эти параметры аддитивны, например, масса системы равна сумме масс всех её частей. Параметры, не зависящие от количества вещества в системе, называются интенсивными, – это температура T, давление p. Параметры системы не являются независящими друг от друга, они связаны уравнением состояния. Уравнением состояния называется уравнение вида , связывающее параметры системы и описывающее её поведение. Если параметры системы одинаковы во всех её частях, состояние системы называется равновесным. В случае неравновесного состояния системе в целом нельзя приписывать определённые значения этих параметров. Если окружающая среда стабильна, то система рано или поздно из неравновесного состояния приходит в равновесное. В этом курсе мы будем изучать в основном равновесную термодинамику. Во второй половине 20-го века стала развиваться новая наука – неравновесная термодинамика, которая описывает процессы, происходящие в сильно неравновесных открытых системах. Неравновесная термодинамика изучает закономерности возникновения и развития (самоорганизации) сложных систем, не обязательно физических, но и биологических и социальных.
|