June 23 2017 16:43:59
School Nogma
Навигация
 
Авторизация
Логин

Пароль



Вы не зарегистрированы?
Нажмите здесь для регистрации .

Забыли пароль?
Запросите новый здесь.
 
Свойства реального газа
Начала термодинамики модели газа Ван-дер-Ваальса, которая является более точной по сравнению с моделью идеального газа, частицы рассматриваются как бесструктурные объекты, имеющие конечные размеры и взаимодействующие между собой. Если газ находится в сосуде объемом , то для частиц конечных размеров эффективный объем области, доступной для их свободного движения, описывается формулой
фазовый переход
Начала термодинамикисли жидкость первоначально находилась в состоянии, определяемом точкой F, то при уменьшении давления состояние жидкости меняется согласно участку FС'ЕD. В точке D состояние жидкости становится неустойчивым и происходит фазовый переход жидкость → газ. Система из точки D скачком переходит в состояние, определяемое точкой D'. При дальнейшем уменьшении давления состояние газа меняется согласно участку D'А изотермы. Однако в экспериментах с реальными газами описанный гистерезис состояний вещества не наблюдается, поскольку состояния на участках D'BC и DЕC' являются метастабильными. Участок D'BC соответствует перенасыщенному пару, а участок DЕC' – перегретой жидкости.
Статистический метод описания равновесной системы одинаковых частиц
Начала термодинамикиТермодинамический метод основан на описании макросостояния равновесной системы с помощью усреднённых по всем ее частицам характеристик - макропараметров, к которым относятся температура Т, давление Р и объём V. Равновесное состояние термодинамической системы полностью определяется двумя независимыми макропараметрами, поэтому говорят, что эта система обладает двумя термодинамическими степенями свободы. Здесь подразумевается, что система однокомпонентная, т.е. состоит из одинаковых частиц.
функция распределения или плотность вероятности
Начала термодинамики Для применения статистического метода к описанию теплового движения частиц вводится специальное фазовое пространство, или пространство состояний. Для одной частицы фазовое пространство образуется тремя координатами x, y, z и тремя проекциями вектора скорости vx, vy, vz. Состояние частицы в произвольный момент времени изображается в виде точки этого шестимерного фазового пространства. В случае движения частицы её изображающая точка описывает траекторию в фазовом пространстве, которая называется фазовой траекторией. При статистическом описании теплового движения попадание изображающей точки в бесконечно малый элемент фазового пространства
Максвелловское распределение частиц по скоростям
Начала термодинамики статистической физике тепловое движение частиц рассматривается как стационарный случайный процесс, заключающийся в случайной последовательности переходов частиц из одного элемента фазового пространства в другой. Эти переходы происходят в результате теплового движения и столкновений частиц. Однако в статистической физике временная динамика таких переходов не рассматривается, а вводятся функции распределения, определяющие вероятность нахождения частиц в том или ином элементе фазового пространства.
закон распределения скоростей Максвелла
Начала термодинамикиЗакон распределения скоростей Максвелла можно рассматривать как следствие центральной предельной теоремы теории вероятностей, примененной для суммы случайных приращений скорости частицы, получаемых при её столкновениях.
теорема Нернста
Начала термодинамикиДля объяснения приведенных экспериментальных результатов необходимо допустить, что с уменьшением температуры уменьшается число степеней свободы молекул , участвующих в тепловом движении. Причем в области сверхнизких температур в тепловом движении участвуют только поступательные степени свободы, а остальные степени свободы, вращательные и колебательные, как говорят, « замерзают». Этот результат получил объяснение только в квантовой физике, где энергии поступательного, вращательного и колебательного движений квантуются. Возбуждение какой-либо степени свободы возможно, если характерная энергия теплового движения kT порядка энергии перехода ∆ между соседними уровнями энергетического спектра соответствующего движения. Если температура системы
Статистическое определение энтропии
Начала термодинамикиСтатистическая физика дает наиболее общий и полный метод описания как равновесных, так и неравновесных состояний макроскопических систем. В основу своего статистического анализа равновесных и неравновесных состояний Л.Больцман (1844 – 1906) положил связь между микросостояниями и макросостоянием системы, выраженную с помощью понятия вероятности. Больцман также предложил метод, позволяющий описать временную эволюцию системы из неравновесного в равновесное состояние.
статистика Ферми-Дирака
Начала термодинамикиЧастицы считаются тождественными и неразличимыми, поэтому перестановки частиц как внутри отдельной ячейки, так и между различными ячейками дают одно и то же микросостояние и не влияют на величину статистического веса макросостояния. Кроме того, согласно уравнению Шредингера энергия финитного движения частиц квантуется, что необходимо учитывать при подсчете числа возможных микросостояний. Число частиц, которые одновременно могут находиться в одном квантовом состоянии, зависит от спина частиц. Причем в трехмерном пространстве возможны только два типа квантовой статистики. Частицы с полуцелым спином подчиняются статистике Ферми-Дирака, а частицы с целочисленным спином – статистике Бозе – Эйнштейна. Частицы с полуцелым спином называются фермионами, а частицы с целым спином – бозонами.
кинетическое уравнение Больцмана
Начала термодинамикиКинетическое уравнение (10.11) является интегро-дифференциальным уравнением первого порядка по времени и описывает необратимый переход системы из некоторого начального неравновесного состояния с функцией распределения в конечное равновесное состояние с наиболее вероятной функцией распределения. Для равновесного состояния интеграл столкновений обращается в нуль, что означает выполнение принципа детального равновесия.
перемешивание фазовых траекторий
Начала термодинамикиВ настоящее время уже установлены необходимые свойства таких динамических систем частиц. Главное свойство – перемешивание фазовых траекторий, когда область фазового пространства, занятая изображающими точками системы с начальными условиями в достаточно малой «капле» фазового пространства, в процессе движения системы равномерно заполняет весь доступный объем фазового пространства. Причем фазовый объем, занятый изображающими точками, не меняется, но форма соответствующей области меняется очень сложным образом. Именно сложная динамика формы фазовой области обеспечивает равномерное заполнение изображающими точками всего объема фазового пространства, определяемого величиной энергии системы, и выполнение эргодической гипотезы Больцмана.

Время загрузки: 0.04 секунд 4,559,744 уникальных посетителей