الديناميكا الحرارية والفيزياء الإحصائية. فيزياء إحصائية أحكام أساسية ومسلمات للديناميكا الحرارية الإحصائية

الديناميكا الحرارية الإحصائية، إحصائية مقسمة. الفيزياء ، ملزمة لقوانين الديناميكا الحرارية على أساس قوانين التفاعل. هذا نظام تخزين ruhu من الجسيمات. بالنسبة للأنظمة الموجودة في محطة لا تقل أهمية ، تتيح لك الديناميكا الحرارية الإحصائية حساب إمكانات الديناميكا الحرارية ، وتسجيل مستوى المحطة ، وحساب المرحلة والكيميائية. مساو. الديناميكا الحرارية الإحصائية ذات الأهمية غير المنتظمة تعطي إيحاءً بـ spivvіdnoshen (معادلة انتقال الطاقة ، الزخم ، ماسي واليوغا للعقول الحدودية) وتتيح لك حساب scho وإدخال معادلة نقل الحركية. المعاملات. تحدد الديناميكا الحرارية الإحصائية الكميات. zv'azok mizh mikro- و macro-power fiz. هذا الكيمياء. أنظمة. طرق Rozrahunkov والديناميكا الحرارية الإحصائية vikoristovuyutsya في جميع الخطوط مثل. نظري كيمياء.

الفهم الأساسي.للإحصاء. وصف العيانية. أنظمة بواسطة J. Gibbs (1901) تم الترويج لها لكسب فهم الإحصاء. مساحة المجموعة والمرحلة ، والتي تسمح لك بإكمال مهام طريقة ونظرية imovirnosti. الإحصاء مجموعة-sukupnіst قوس عدد كبير من نفس النظم العديد من الآخرين. الجسيمات (أي "نسخ" النظام الذي تم تحليله) ، والتي ستصبح في نفس المحطة الكبرى ، المزيد من المعلمات ؛ يمكن تحديث microstane للنظام به. رئيسي إحصائية مجموعة متناهية الصغر ، متعارف عليه ، متعارف عليه. و متساوي الضغط.

متناهية الصغر. مجموعة Gibbs vikoristovuyuchi عند فحص أنظمة العزل (التي لا تتبادل الطاقة E مع وسط غير ضروري) ، والتي قد تكون ثابتة V وعدد الجسيمات المتطابقة N (ستصبح معلمات E و V و N نظامًا). كالينيفكا. تم اختيار مجموعة Gibbs لوصف أنظمة الاتصال المستمر ، والتي هي في حالة توازن حراري مع الوسط الحالي (abs. t-ra T) مع عدد ثابت من الجسيمات N (المعلمات V ، T ، N). جراند كانون. يتم اختيار مجموعة Gibbs لوصف الأنظمة الحرجة ، والتي تقع في توازن حراري مع وسط كبير (t-ra T) وتوازن مادة مع خزان للجسيمات (هناك تبادل للجسيمات من جميع الأنواع من خلال "الجدران" لاستخراج النظام بحجم V). سأصبح معلمات مثل هذا النظام V و T و m - الإمكانات الكيميائية للجسيمات. متساوي الضغط الحراري. تم اختيار مجموعة جيبس ​​لوصف الأنظمة الحرارية والصعبة. يساوي الوسط navkolyshnim مع ضغط ثابت P (ستكون المعلمات T ، P ، N).

فضاء الطور الإحصائي فضاء الميكانيكا - الفراغ ، ومحاوره جميع الإحداثيات الضيقة q i і المتصلة بها بواسطة نبضات p i (i = 1،2 ، ... ، M) للنظام مع M خطوات الحرية. بالنسبة للنظام الذي يتكون من ذرات N ، يجب أن يعطي q i і p i الإحداثيات الديكارتية لمكون الزخم (a = x ، y ، z) لكل ذرة j і M = 3N. يشار إلى مجموعة الإحداثيات والنبضات بواسطة q و p بطريقة متسقة. يتم تمثيل محطة النظام بنقطة بالقرب من مساحة الطور للتوسع 2M ، وسيصبح التغيير نظامًا في الساعة أو اللحظة لنقطة خط vzdovzh ، الصوت. مسار المرحلة. للإحصاء. سيتم تقديم وصف النظام لفهم المرحلة Obyagu (عنصر التزام مساحة الطور) ووظيفة التقسيم الفرعي لـ f (p ، q) ، التي تميز عرض ثبات النقطة ، والتي يصور حالة النظام ، عناصر فضاء الطور بالقرب من النقطة ذات الإحداثيات ص ، ف. ميكانيكا الكم لديها التزام طوري لفهم الطاقة المنفصلة. طيف نظام obyagu نهاية الخط ، tk. لا يتم تحديد معسكر جزء صغير من خلال نبضة وإحداثيات ، ولكن من خلال وظيفة hvilian ، والتي تكون في ديناميكية ثابتة. نظام مطحنة vіdpovіdaє energetich. طيف المحطات الكمومية.

وظيفة الانقسامكلاسيكي نظام f (p ، q) يميز مرونة تنفيذ هذا الجزئيسأصبح (p ، q) عنصر obsyagu dG لمساحة الطور. جزيئات Imovirnist perebuvannya N في عجب صغير للغاية لفضاء الطور هو أكثر:

de dГ N - عنصر اتصال الطور للنظام بوحدات h 3N h- ثابت بلانك ؛ Dilnik N! vrakhovu تلك scho ، scho التقليب من التشابه. الجسيمات لا تغير النظام. F-tsiya rozpodіlu vіdpovіdaє umovі التطبيع t f (p، q) dГ N = 1 ، لأن النظام معروف أصلاً لـ K.-L. يصبح. بالنسبة للأنظمة الكمومية ، تحدد الوظيفة rozpodіlu نظام imovirnіst w i ، N znahodzhennya للجسيمات N في محطة الكم ، والتي تُعطى من خلال مجموعة من الأرقام الكمية i ، مع الطاقة E i ، N لتطبيع العقل

متوسط ​​القيمة في الوقت t (tobtoفترة زمنية صغيرة بلا حدود من الساعات من t إلى t + dt) تكون فيزيائية. يتم حساب قيم A (p ، q) ، وهي دالة إحداثيات ونبضات جميع أجزاء النظام ، وفقًا لقاعدة الوظائف الإضافية

يتم تنفيذ التكامل عبر الإحداثيات للنظام بأكمله ، والتكامل عبر النبضات في - ، حتى + ،. مطحنة الديناميكا الحرارية. نظام Rivnovagi انزلق الياك intera t:،. للحصول على نفس القدر من الأهمية stannіv f-tsії rozpodіlu vynachayutsya بدون نظام مستودع vіrіshennya ur-nya ruhu من الجسيمات. عرض هذه الوظائف (نفس الشيء بالنسبة للأنظمة الكلاسيكية والكمية) بواسطة J. Gibbs (1901).

في microcanonical مجموعات Gibbs جميع microstanes بالطاقة المعطاة E rіvnoymovirnі і f-tsіya rozpodіlu لـ klаsich. قد تبدو الأنظمة:

و (ف ، ف) = أ د،

دي د - دالة دلتا ديراك ، H (p ، q) - دالة هاملتون ، وهي مجموع الحركية. تلك الإمكانية. طاقة الجسيمات الصغيرة. يتم اختيار postіyna A لفهم التطبيع f (p ، q). بالنسبة للأنظمة الكمومية ، مع دقة ضبط الحالة الكمية ، والتي هي أكثر أهمية من قيمة DE ، فمن الممكن حتى تواتر عدم الأهمية بين الطاقة والساعة (بين الزخم وتنسيق الجسيم) ، f-tsiya w (E k) \ u003d -1 (E k) = 0 ، لذا E k< Е и E k >E + D E. التمدد g (E ، N ، V) -t. يبدو إحصائية vaga ، scho dorivnyuє kіlkosti ستانوف الكم في الطاقة. ball D E. الديناميكا الحرارية الإحصائية الهامة spіvvіdnoshennia - روابط نظام الانتروبيا الإحصائي zі. عربة:

S (E، N، V) = كلنج (E، N، V)

في الكنسي مجموعات Gibbs ، استقرار أهمية النظام في microstate ، والذي يتم تحديده من خلال إحداثيات ونبضات جميع جسيمات N أو من خلال قيم E i ، N قد تبدو مثل: f (p ، q) = exp (/ كيلو طن) ؛ w i، N = exp [(F - E i، N) / kT]،دي خالية من F. الطاقة (طاقة هيلمهولتز) ، والتي يجب أن تترسب بقيمة V ، T ، N:

F = -kTlnZN ،

دي Z N- ستات. المجموع (في وقت النظام الكمي) إحصاء تشي. متكامل (في أوقات الأنظمة الكلاسيكية) ، والذي يتم تحديده من خلال تطبيع العقل لـ f-tsіy w i أو N أو f (p ، q):

Z N = م exp [-H (p، q) / kT] dpdq / (N! h 3N)

(يتم أخذ المجموع فوق r على جميع الحالات الكمية للنظام ، ويتم التكامل على مساحة الطور بأكملها).

في جراند كانون. مجموعات Gibbs f-tsiya rozpodіlu f (p ، q) والإحصاء. مجموع X

دي W- الديناميكا الحرارية المحتملة ، والتي يجب أن تودع في شكل تغييرات V ، T ، m في іzobarno-іzothermch. مجموعات جيبس مجموع Q ، كما يبرز من عقل القاعدة ، للنظر في:

de G-energy لنظام جيبس ​​(جهد متساوي الضغط ، حراري حراري).

لحساب الديناميكا الحرارية يمكن أن تنتصر f-tsії سواء كانت وردة: الرائحة الكريهة تعادل واحد لواحد وهي تشبه الجسدية المختلفة. عقول. متناهية الصغر. هدف rozpodil جيبس ​​zastosovuєtsya. آر. على الصعيد النظري متابعة. من أجل مهام محددة ، يتم النظر في المجموعات ، والتي تم فيها تبادل الطاقة مع وسيط (متعارف عليه ومتساوي الضغط الحراري) أو تبادل الطاقة والجسيمات (مجموعة أساسية كبيرة). الباقي مناسب بشكل خاص للتسميد الطوري والكيميائي. مساو. الإحصاء تسمح لنا المبالغ Z N і Q بتعيين Helmholtz energy F ، و Gibbs energy G ، وكذلك الديناميكا الحرارية. سانت جزر النظام ، والحفاظ على التمايز الإحصائي. سومي لمعلمات vіdpovіdnimi (لـ rozrakhunku 1 mol in-va): ext. الطاقة U = RT 2 (9 lnZ N / 9 T) V ، المحتوى الحراري H = RT 2 (9 lnQ / 9 T) P ، الانتروبيا S = RlnZ N + RT (9 lnZ N / 9 T) V = R ln Q + RT (9 ln Q / 9 T) P ، السعة الحرارية عند ضغط ثابت V = 2RT (9 lnZ N / 9 T) V + RT 2 (9 2 lnZ N / 9 T 2) V ، السعة الحرارية عند ضغط ثابت С Р = 2RT (9 lnZ N / 9 T) P + + RT 2 (9 lnZ N / 9 T 2) P إلخ. رد. جميع قيم ci تتراكم وإحصائية. حس. لذلك ، يتم استخلاص الطاقة الداخلية من متوسط ​​طاقة النظام ، مما يجعل من الممكن رؤية أول قطعة من الديناميكا الحرارية مثل قانون الحفاظ على الطاقة في روسيا ، نظام الجسيمات ؛ حق. ترتبط الطاقة من الإحصاء. مجموع النظام ، إنتروبيا- z عدد microstations g في منطقة ماكرو معينة ، أو إحصائية. vaga macrostan، i، later، z yoga imovirnistyu. حس الإنتروبيا ، كعالم من imovirnosti ، سأوفر مائة وخمسين وظيفة (غير مهمة). في محطة تساوي الانتروبيا العزلة. قد يكون للنظام أقصى قيمة ممكنة عند ضبط المكالمة. العقول (E ، V ، N) ، يجب أن يكون على نفس القدر من الأهمية معسكر є naib. معسكر ممكن (مع احصائية قصوى. عربة). لذلك ، فإن الانتقال من حالة غير مهمة إلى حالة لا تقل أهمية هو عملية الانتقال من حالة أصغر إلى حالة أكبر. عندهم بوليغا إحصائية. حس لقانون نمو الانتروبيا ، zgіdno إلى نوع من الانتروبيا لنظام مغلق يمكن فقط زيادته (div. كوب آخر من الديناميكا الحرارية). في t-ri abs. صفر نظام الجلد perebuvaє الرئيسي. stani ، حيث w 0 = 1 و S = 0. تصلب Tse هو الجزء الثالث من الديناميكا الحرارية (نظرية div. الحرارية). من الواضح أنه من خلال التعريف الواضح للإنتروبيا ، من الضروري تسريع الوصف الكمي ، لأن في الكلاسيكية إحصائيات الإنتروبيا م ب. عين فقط بدقة كافية dodanku.

أنظمة مثالية. إحصائية روزراهونوك. مجموع المزيد من الأنظمة - مهام قابلة للطي. سوف يسأل فون بشكل ملحوظ شركات الغاز المختلفة ، كمساهمة من الإمكانات. يمكن شحن الطاقة من أجل الطاقة الكاملة للنظام. بهذه الطريقة ، يتم التعبير عن عدد f-tsiya f-tsіya podіlu f (p، q) للجسيمات N للنظام المثالي من خلال جزء إضافي واحد f-tsіy podіlu f 1 (p، q):

جسيمات Rozpodіl على mikrostanami لتقع في vіd їhny kіnetich. الطاقة ونوع الكم sv-in النظام ، umovleniyaلهم تشابه الأجزاء. في ميكانيكا الكم ، تنقسم جميع الأجزاء إلى فئتين: الفرميونات والبوزونات. نوع الإحصاء ، الذي كثيرًا ما يطابق الطلبات الفرعية بشكل لا لبس فيه مع دورانها.

تشير إحصائية فيرمي ديراك إلى الاختلاف في نظام المجاميع. الجسيمات ذات الدوران 1/2 ، 3/2 ، ... بالوحدات ђ = h / 2p. Chastka (أو شبه جسيم) ، الذي يفرط في أهمية الإحصاء والصوت. فيرميون. الإلكترونات في الذرات والمعادن والموصلات ، النوى الذرية ذات العدد الذري غير المزدوج ، والذرات ذات الاختلاف غير المزدوج في العدد الذري وعدد الإلكترونات ، وأشباه الجسيمات (على سبيل المثال ، الإلكترونات والرشاشات في الأجسام الصلبة) أرق من الفرميونات. تم تقديم إحصاءات Tsya بواسطة E. Fermi في عام 1926 ؛ من نفس المصير P. Dirak z'yasuvav الكم. حس. الوظيفة Hvilian لنظام الفرميونات غير متماثلة ، أي. zminyuє svіy عند تبديل الإحداثيات والدوران يكون مثل تكافؤ التماثل. حبيبات. لا يمكن أن تحتوي الحالة الكمومية للجلد على أكثر من جسيم واحد (مبدأ div. Pauli). يتم تحديد متوسط ​​عدد الجسيمات n i للغاز المثالي للفرميونات ، والتي يتم إعادة تدويرها في المحطة بالطاقة E i ، من خلال وظيفة تقسيم Fermi-Dirac:

n i = (1 + exp [(E i - م) / كيلو طن]) -1 ،

دي مجموعة من الأرقام الكمومية ، والتي تميز طاحونة الجزء.

تحدد إحصائيات بوز-آينشتاين أنظمة التوتولوجيات. الجسيمات ذات الدوران الصفري أو اللانهائي (0 ، ђ ، 2ђ ، ...). جزء أو شبه جسيم ، مما يفرز أهمية الإحصاء ، الصوت. بوزون. تم تقديم هذه الإحصائية بواسطة Sh. Bose (1924) للفوتونات وتم إثباتها بواسطة A. Einstein (1924) بواسطة مئات الجزيئات للغاز المثالي ، والتي يُنظر إليها على أنها جزيئات المستودعات من عدد زوج الفرميونات ، على سبيل المثال. نوى ذرية مع زوج من إجمالي عدد البروتونات والنيوترونات (ديوترون ، نواة 4 ليست رقيقة جدا). قبل البوزونات ، يمكن للمرء أيضًا أن يرى الفونونات في مادة صلبة ونادرة 4 He ، وهي مخارج في الموصلات والعوازل الكهربائية. وظيفة Khvilyov في النظام متناظرة وفقًا لتقليب ما إذا كان التكافؤ في التماثل أم لا. حبيبات. لا يقتصر عدد الحالات الكمومية على أي شيء ، أي. قد يكون هناك الكثير من الجسيمات في أحد المعسكرات. متوسط ​​عدد جسيمات n i غاز مثالي للبوزونات ، والتي يتم استخدامها في المحطة بطاقة E i ، موصوفة بواسطة دالة Bose-Einstein:

n i = (exp [(E i - م) / كيلو طن] -1) -1.

إحصائيات بولتزمان ، دعنا نسميها إحصائيات الكم ، إذا استطعنا مقاومة التأثيرات الكمومية. برج مرتفع). في ذلك ، يُرى أن توزيع الغاز المثالي خلف النبضات والإحداثيات يكون في فضاء الطور لجسيم واحد ، وليس في فضاء الطور لجميع الجسيمات ، كما في حالة توزيع جيبس. ياك مينيم. وحده الفضاء الطور Obyagu ، scho maєst vimiryuvan (ثلاثة إحداثيات وثلاثة إسقاطات من زخم الجسيم) ، على ما يبدو يصل إلى الكم. spіvvіdshennyam neviznachenosti ، لا يمكنك اختيار عقد أصغر ، nizh h 3. متوسط ​​عدد الجسيمات n i للغاز المثالي ، الذي يعاد شرائه في المحطة بالطاقة E i ، موصوف بواسطة وظيفة Boltzmann:

ن أنا = إكسب [( م -E i) / kT].

لأجزاء ، مثل ruhayutsya لقوانين الكلاسيكية. ميكانيكا في المصنع. قوي. الحقل U (r) ، مساويًا إحصائيًا لوظيفة rozpodіlu f 1 (p ، r) للنبضات p ويمكن رؤية إحداثيات r لجسيمات غاز مثالي:f 1 (p، r) = A exp (- [p 2 / 2m + U (r)] / kT). هنا ص 2 / 2m-الحركية. طاقة الجزيئات بكتلة w ، الثابت A محسوب لتطبيع العقل. غالبًا ما يبدو Tsey viraz. rozpodіl Maxwell-Boltzmann و razpodіl Boltzmann zv. وظيفة

n (r) = n 0 exp [-U (r)] / kT] ،

دي ن (ص) = t f 1 (p، r) dp - عرض عدد الجسيمات عند النقطة r (n 0 - عرض عدد الجسيمات بدون حقل كامل). يصف Rozpodil Boltzmann الخلد rozpodlبارد في مجال الجاذبية (البارومتري f-la) ، والجزيئات والجزيئات شديدة التشتت في مجال قوى مركز الماء ، والإلكترونات في الموصلات غير الفيروسية ، وأيضًا نائب أيونات rozrahunka rospodil في rozbavl. محاليل التحليل الكهربائي (في الحقل وعلى الطوق مع القطب) وما إلى ذلك. عند U (r) = 0 ، يتبع Boltz-mann Maxwell's rozpodil ، الذي يصف rozpodil لجزيئات swidkost ، الموجودة في إحصائية. يساوي (ج. ماكسويل ، 1859). Zgіdno z tsm rozpodіl ، ymovіrne عدد الجزيئات في مكونات وحدة الحجم من swidkosts التي تقع في الفواصل الزمنية vіd u i إلى u i + du i (i = x ، y ، z) ، تقف f-tsієyu:

Rozpodіl Maxwell لا تكذب في vєd vzaєmodіy. بين الجسيمات وهذا صحيح ليس فقط بالنسبة للغازات ، ولكن أيضًا للأنهار (كما يمكن وصفها تقليديًا) ، ولكن أيضًا للجزيئات البراونية ، المهمة للغازات والغازات. Yogo vikoristovuyut للحصول على عدد pіdrakhunku جزيئات الغاز zіtknen فيما بينها في سياق الكيمياء. p-tsії و z atoms pov-stі.

الكمية الموجودة خلف معسكرات الجزيء.الإحصاء مجموع الغاز المثالي في كانونيتش. يتم التعبير عن مجموعات جيبس ​​من خلال المجموع خلف المعسكرات لجزيء واحد س 1:

de E i - طاقة المستوى الكمي i للجزيء (i = حوالي يساوي مستوى الصفر للجزيء) ، g i إحصائي. vaga من i-th يساوي. في نفس الوقت ، يمكنك رؤية الكثير من الإلكترونات والذرات ومجموعات الذرات في الجزيء ، ويمكنك لف الكثير من الجزيئات كوصلة متبادلة كاملة ، يمكن أن يكون البروتين مستقلاً تقريبًا. مجموع تودي لمعسكرات الجزيء م.ب. يتم تقديمه لإنشاء الكثير من المستودعات ، مرتبطة بالخطوات. ruhom (Q post) و z vnutrіshnyomol. رخامي (س إكست):

Q 1 \ u003d Q post Q ext ، Q post \ u003d l (V / N) ،

دي l = (2p mkТ / h2) 3/2. بالنسبة للذرات ، فإن Q ext هو مجموع الحالات الإلكترونية والنووية للذرة ؛ للجزيئات Q ext - مجموع colivan الإلكترونية والنووية. أنا أدور. تصبح في منطقة t-r vіd 10 إلى 10 3 قبل صوت الناشطين ، يتم وصف الأوصاف ، حيث يمكن رؤية الجلود من الأنواع المعينة من ruhu بشكل مستقل: Q vn \ u003d Q ate · Q otra · Q wrapper · Q count / g، de g - عدد التماثل يساوي عدد الإجمالي. التكوينات التي يتم إلقاء اللوم عليها في التفاف الجزيئات التي تتكون من نفس الذرات أو مجموعات الذرات.

مجموع المعسكرات وراء الحركة الإلكترونية س أكلت إحصائية أكثر. Wagi R t main. الإلكترونية تصبح جزيء. في الأغنياء. تقلبات الرئيسي rіven من غير العذارى وتألق أقرب rіvnya يقظة يعني. الطاقة: (P t \ u003d 1). ومع ذلك ، في عدد من السلوكيات ، على سبيل المثال. لجزيء O 2 ، Pm = h ، بشكل رئيسي. لحظة عدد جزيئات ruhu vіdmіnniy vіd zero i mіsce vyrodzhennya energіchnyh rivnіv و energії zbudzhenih stanіv m. ب. إنهاء منخفض. المبلغ وراء معسكرات Q مثير للاشمئزاز ، ومجنون بإحياء الدورات النووية ، عزيزي:

de s i-spin لنواة الذرة i ، يتم أخذ tvir لجميع ذرات الجزيء. مقدار المال وراء المعسكرات. ruhuالجزيئات من التردداتكوليفان صغيرة ، ن هو عدد الذرات في الجزيء. مجموع الطواحين للالتواء. يمكن رؤية انهيار جزيء ذري غني مع لحظات كبيرة من القصور الذاتي بشكل كلاسيكي [ملاحظة درجات الحرارة العالية ، T / qi 1 de qi = h 2 / 8p 2 kI i (i = x ، y ، z) ، I t هو لحظة التفاف الرأس من القصور الذاتي حول المحور i]: Q BP \ u003d (p T 3 / qxqyqz) 1/2. للجزيئات الخطية ذات لحظة القصور الذاتي. مجموع Q vr \ u003d T / q de q \ u003d h 2 / 8p 2 * kI.

عندما تكون rozrahunkah عند t-rah أعلى من 103 حتى يكون من الضروري حماية تناسق انقسام الذرات ، فإن تأثيرات التفاعل. kolyvannya. أنا أدور. خطوات الحرية (جزيئات div. Non-zhorstki) ، بالإضافة إلى تعدد المحطات الإلكترونية ، وسكان الاستيقاظ ، إلخ. درجات الحرارة المنخفضة(أقل من 10 كلفن) من الضروري تصحيح التأثيرات الكمية (خاصة بالنسبة للجزيئات ثنائية الذرة). نعم ، تدور. تم وصف بنية الجزيء النووي غير المتجانسة AB بواسطة f-le:

رقم الدوران L سأصبح ، ولجزيئات النوى المتجانسة A2 (خاصة لجزيئات الماء H2 ، الديوتيريوم D2 ، التريتيوم T2) نوويًا وغلافًا. خطوة حرية التفاعل. صديقمع صديق: س مقرف. دوران س otrut · س العفن.

تتيح لك معرفة مجموع الجزيئات الموجودة خلف المعسكرات تطوير الديناميكا الحرارية. sv-va іdealnogo gas ومجموع الغازات المثالية ، بما في ذلك. الثوابت الكيميائية. خطوة متساوية ، متساوية الأهمية من التأين رقيق. قيمة مهمة لنظرية القيمة المطلقة. يمكن لـ Swidkosti r-tsіy mozhlivіst rozrahunku الثوابت التي تساوي عملية osviti aktivіr. معقد (المعسكر الانتقالي) كما يبدو كتعديل. جزء واحد ق kolivan. تم استبدال خطوات الحرية بخطوة حرية المشي. يسرع.

أنظمة غير كاملة.في الغازات الحقيقية ، تتفاعل الجزيئات. واحد مع واحد. وهنا لا يبدأ مجموع معسكرات المجموعة حتى أسفل مجموع المعسكرات المكونة من ثمانية جزيئات. ما رأيك ، ما رأيك. وزارة الدفاع المتبادل. لا تصب في الداخل. سأصبح جزيئات إحصائية. مجموع النظام في الكلاسيكية. القرب من الغاز ، والذي يتكون من N متطابقات. الجسيمات ، قد تبدو:

دي

هنا<2 التكوين N. لا يتجزأ ، والتي vrakhovuє vzaєmod. الجزيئات. نائب ، محتمل في كثير من الأحيان. تعتبر طاقة الجزيئات U بمثابة مجموع إمكانات الزوج: U = = de U (r ij) - مركز الجهد. قوة لوضعVіdstanі r ij بين الجزيئات i و j. Vrakhovuyt غنية أيضًا بالمساهمات في الإمكانات. الطاقة ، وتأثير اتجاه الجزيئات عادل. ضرورة تكوين rozrahunka. متكاملة vinikaє pіd ساعة rassglyadu سواء كان أي مكثف. بين المراحل وبين المراحل. بالضبط الجزء العلوي من المهمة. tіl مستحيل عمليا ، لذلك بالنسبة للتحليل الإحصائي. مجموع وجميع الديناميكا الحرارية. sv-in ، oberzhuvanih іz statistich. سومي diferentiyuvannyam لمعلمات vіdpovіdnimi ، فك vikoristovuyut. طرق قريبة.

Vіdpovіdno تصل إلى ر. بالنسبة لطريقة التوزيعات الجماعية ، فإن معيار النظام يلقي نظرة على مجموع المجمعات (المجموعات) ، والتي تستند إلى عدد مختلف من الجزيئات والتكوينات. ينقسم التكامل إلى سلسلة من تكاملات المجموعة. يسمح لك هذا pidkhid بالكشف عما إذا كنت ديناميكيًا حراريًا. f-tsіyu ياك الغاز الحقيقي منخفض للخطوات schіlnostі. الأعلى. spіvvіdnoshennia مهم من هذا النوع - ستصبح vіrialne ur-nya.

للنظرية جرد sv-v schіlnih gazіv، rіdin і solid tіl، rozchinіv neelektrolіtіv і elektrolіtіv і interrozdіlu في أنظمة tsikh bolsh zruchnym، nizh prjaimy rozrahunok statistich. طريقة sumoyu є للوظائف الجزئية n rozpodіlu. نائب جديد لديه إحصائي. سوف يصبح الجلد vaga ثابتا. طاقة spіvvіdnoshennia mіzh f-tions rozpodіlu f n ، yakі تميز تقلبات جسيمات znakhodzhennya دفعة واحدة عند نقاط في الفضاء مع إحداثيات r 1 ، ... ، r n ؛ لـ n = N f N = b f (p، r) dp (هنا i أدناه q i = r i). دالة جزء واحد f 1 (r 1) (n \ u003d 1) تميز سماكة rozpodіl في الجزر. لدوري tse الصلبة الجسم. f-tsiya iz maxima عند عقد البلورة. الهياكل؛ لـ gazіv أو rіdin بدون تحويلة. أصبح الحقل قيمة مساوية للقيمة العيانية. نهر جوستيني إن-فا. Dvochastkova f-tsiya rozpodіlu (n = 2) يميز imovirnіst znakhodzhennyaجسيمين عند النقطتين 1 و 2 ؛ دالة الارتباط g (| r 1 - r 2 |) = f 2 (r 1، r 2) / r 2 ، والتي تميز الارتباط المتبادل في توزيع الجسيمات. يتم إعطاء المعلومات ذات الصلة من خلال التحليل الإنشائي للأشعة السينية.

F-tsії rozpodіlu rozmіrnostі n і n + 1 poov'yazanі neskіchennoy system іntegrodifference scho zacheplyuyutsya. ur-nіy Bogolyubov-Born-Grіn-Kirkvud-Іvon ، التي تم أخذ محلولها بشكل سطحي بسلاسة ، إلى أن آثار الارتباط بين الجسيمات vrakhovuyut قدمها decomp. التقريب ، yak يعني ، بطريقة ما ، يتم التعبير عن f-tsіya f n من خلال f-tsії dim dimness. رد. كسر Dec. تقريب طرق rozrahunka f-tsіy f n ، ومن خلالها - جميع الطرق الديناميكية الحرارية. المؤشرات في النظام الذي تم تحليله. الأعلى. قد تكون stosuvannya قريبة من Percus-Ievka و hyperchain.

نماذج حل المكثف. تصبح أكثر دراية بالديناميكا الحرارية يبحث عمليا في جميع المواد الفيزيائية والكيميائية. مهام. ينقسم النظام بأكمله إلى مناطق محلية ذات حجم مميز لترتيب الجزيء u 0. الزغلوم في نماذج مختلفة للتوسع بالمنطقة المحلية م.ب. مثل المزيد ، لذلك أنا أقل من 0 ؛ zdebіlshoy الرائحة الكريهة zbіgayutsya. يعد الانتقال إلى تقسيم فرعي منفصل للجزيئات في الفضاء أسهل بكثير من فك pіdrahunok. تكوين الجزيئات. نماذج Gratkov vzahovuyut vzaєmod. جزيئات واحدًا تلو الآخر ؛ طاقة التفاعل. يصف الطاقة المعلمات. بالنسبة لعدد من نماذج vipadkіv gratkovі تسمح باتخاذ قرارات دقيقة ، والتي تسمح بتقييم طبيعة النهج غير المباشر. من وجهة نظرهم المحتملة بالإضافة إلى الأثرياء والمحددة. vzaєmod. ، التوجه. التأثيرات ، إلخ. نماذج جراتكوف هي النماذج الرئيسية في تطوير وتنفيذ البحوث التطبيقية في مجال المواد اللاإلكتروليتية والبوليمرات ، وانتقالات الطور ، والظواهر الحرجة ، والأنظمة غير المتجانسة للغاية.

الطرق العددية لتقدير الديناميكا الحرارية. sv-in nabuvayut daedals ذات الأهمية الأكبر في العالم لحساب التطور. تقنية. تحتوي طريقة مونت كارلو على تحليل مباشر للتكاملات الغنية ، مما يسمح لك بأخذ البيانات الإحصائية. الحارس الأوسطقيمة A (r1 ..... r N) لإحصائية be-yakim zі. الفرق(على سبيل المثال ، A هي طاقة النظام). لذلك ، في الشريعة. المجموعات الديناميكية الحرارية. قد يبدو المتوسط:

الطريقة الدنماركية zastosovuetsya عمليا لجميع الأنظمة ؛ يعد الحفاظ على قيمة متوسطة إضافية لـ obmezhenih obsyagіv (N = 10 2 -10 5) تقريبًا جيدًا لوصف العيانية. يمكن النظر إلى الأشياء على أنها نتائج دقيقة.

في طريقة اللغة. سيتم النظر في ديناميكيات التطور بشكل منهجي للتكامل العددي الإضافي لمعادلات نيوتن لجزء جلد الدفة (N = 102-105) مع إمكانات معينة للتفاعل بين الأطراف. يتم تحديد الخصائص المتساوية للنظام عندما يتم حساب متوسطها على مسارات الطور (خلف التحولات والإحداثيات) على مدار الساعة الكبرى ، بعد إنشاء توزيع ماكسويل للجسيمات وراء التحولات (ما يسمى بفترة التسخين).

Obmezhennya في طرق vikoristanny الرقمية بشكل رئيسي. يتم تحديدها من خلال إمكانيات بعثة مراقبة الانتخابات. متخصص. احسب. priyomi تسمح لطي ominati ، pov'yazanі z tim ، scho ليس نظامًا حقيقيًا ، ولكنه هاجس صغير ؛ هذا مهم بشكل خاص عند إدارة إمكانات التفاعل بعيدة المدى ، وتحليل انتقالات الطور ، إلخ.

الخواص الحركية الفيزيائية - إحصائية الانقسام. الفيزياء ، والتي تعطي وصفًا لـ spivvіdnuvannya spіvvіdnіnіnіnіnі teplodіnаіnіnіkі protsіsіv غير القابل للإلغاء ، scho є ospezhennja energії ، іmpulsu і massi ، وكذلك vplyv على عمليات zov. سقي كونيتش. المعاملات العيانية. مؤشرات وسيط النجاح ، الذي يدل على إهمال تيارات fiz. الكميات (الحرارة ، الزخم ، مكونات الكتلة وداخل.) فياستدعاء تدفق تدرجات t-ri ، التركيز ، الهيدروديناميكية. السرعة وغيرها. من الضروري التمييز بين معاملات Onsager ، حيث يتم تضمينها في المعادلة التي توضح التدفقات من الديناميكا الحرارية. القوى (الديناميكا الحرارية. مستوى روخ) ، ومعاملات التحويل (الانتشار ، التوصيل الحراري ، اللزوجة الرقيقة) التي تدخل مستوى النقل. أول م ب. التعبيرات من خلال الآخرين للمساعدة spіvvіdnoshen mіzh makroskopich. خصائص النظام التي يمكن اعتبارها معاملات فقط. نقل.

لروزراهونكا العيانية. coef. من الضروري أن يتم حساب متوسط ​​النقل على قدرات تنفيذ الأعمال الأولية لنقل وظيفة إضافية غير مهمة. الشخص الذي يحلل لديه صداع. نوع f-tsії rozpodіlu f (p، q، t) (t-h) nevidomy (على نظام vіdmіnu vіd іvnоvnаnіїї stan sistem ، yak opisuєєyu f-tsії rozpodіlu Gibbs ، obrazhuvanih في t: ،). نحن ننظر إلى أجزاء n من f-tsії rozpodіlu fn (r ، q ، t) ، لذلك نأخذ من f-tsіy f (p ، q ، t) المتوسط ​​على إحداثيات ودوافع الآخر (N - n) حبيبات:

Їx م ب. تم وضع نظام من المستويات معًا ، مما يتيح لك وصف بعض الحالات غير المستوية. أنظمة Virіshennya tsієї ur-nіy duzhe مطوية. كقاعدة حركية نظرية الغازات وأشباه الجسيمات الشبيهة بالغازات في المواد الصلبة الصلبة (الفرميونات والبوزونات) أقل من مستوى وظيفة الجسيم الواحد rozpodila f 1. عند الاعتراف بوجود ارتباط بين المعسكرات لأي جسيمات (فرضية الشباب إلى الفوضى) ، يتم سحب ما يسمى بالصوت. حركية أور نيا بولتزمان (L. Boltzmann ، 1872). Tse ur-nie vrakhovuє zminu f-tsii rozpodіlu جسيمات pіd vplyom ext. القوى F (r ، t) وأزواج من الجسيمات بين الجسيمات:

دي و 1 (ش ، ص ، ر)zіtknennya، f "1 (u"، r، t) i-f-tsії rozpodіluبعد الصمت u - حدة الجسيمات قبل zіtknennya ، u "i - نعومة الجسيمات نفسها بعد zіtknennya ، і = | u - | - نموذج لإدخال. حدة الجسيمات التي تكون zshtovhuyutsya ، q - kut mizh vіdnosit. ، s (u ، q) dW - المقطع العرضي الفعال التفاضلي لتوزيع الجسيمات على الجسم المقطوع dW في نظام إحداثيات المختبر ، والذي يجب ترسيبه وفقًا لقانون تفاعل الجسيمات. ): s dW = bdbde ، والجزيئات rozglyadayutsya yak centre of power of potentsіalom scho dains od vіdstanі viraz for differentіalnogo efektivnosti pererіzu otrimuyut on osnovі kvantovoї mehanіki، of urahuvannykt onvmki

كيف يذهب النظام إلى الإحصاء. متساوي ، متكامل zіtknen Stf يساوي صفر والحلول الحركية. سوف تحتقر رواية بولتزمان ماكسويل. بالنسبة للدول غير المهمة ، فإن الحركة الحركية rozvyazannya. يدق صوت Boltzmann's equals عند رؤية الانتشار إلى سلسلة f-tsії f 1 (u ، r ، t) للمعلمات الصغيرة لـ Maxwell's f-tsії rozpodіlu. لأبسط تقريب (رد فعل) ، يتم تقريب تكامل التكامل على أنه St و الغازات іz vnutr. خطوات تناظر الحرية للتوصيل الحراري لـ rіdina ، من الممكن الفوز محليًا بجزء واحد f-tsіyu rozpodіlu z t-swarm ، chem. الإمكانات والديناميكا المائية. shvidkіstyu ، حجم صغير من yakі vіdpovіdat razglyady للوطن الأم. قبل ذلك ، يمكنك معرفة التصحيح المتناسب مع تدرجات t-ri ، الهيدروديناميكية. الجفاف والكيمياء. إمكانات المكونات ، وحساب تدفقات النبضات والطاقة و in-va ، بالإضافة إلى تقريب معادلة Navier-Stokes والتوصيل الحراري والانتشار. أنا هنا coef. تتناسب التحويلات مع ارتباطات ساعة الفضاء. وظائف تدفقات الطاقة والنبضات وداخل مكونات الجلد.

لوصف عمليات نقل المواد في الأجسام الصلبة وبين الأقسام ذات الجسم الصلب ، يتم استخدام نموذج شبكي للمكثف على نطاق واسع. مرحلة. سيتم وصف تطور النظام من قبل الرئيسي. حركية ur-yum (المعادلة الرئيسية)

دي P (ف ، ر) = tf (p ، q ، t) du- تم تقسيم الوظيفة ، ومتوسطها على النبضات (السيولة) لجميع جسيمات N ، والتي تصف تقسيم الجسيمات وفقًا لعقد بنية العقيق (ستة عدد من الجذور N y ، ن< N y), q- номер узла или его координата. В модели "решеточного газа " частица может находиться в узле (узел занят) или отсутствовать (узел свободен); W (ف : q ") - قابلية انتقال النظام في ساعة واحدة zі stan q ، والتي يتم وصفها بواسطة مجموعة إحداثيات الجسيمات الكاملة ، في ін stan q". يصف المجموع الأول مساهمة جميع العمليات ، التي حدثت فيها الانتقال من الدنماركيين إلى المعسكر q ، وهو مبلغ آخر من هذا المعسكر. في حالة التوزيع المتساوي للتردد (t:،) P (q) = exp [-H (q) / kT] / Q، de Q-statistic. يمكن أن يكون المجموع ، H (q) - طاقة النظام q. يكتفي التنقل في المرحلة الانتقالية بالمبدأ التفصيلي: W (ف " : q) exp [-H (q ") / kT] = W (q: q") exp [-H (q) / kT]. خلف الأكياس الفرعية للمعادلات للوظائف P (q ، t) ستكون حركية. ur-nya لوظائف n-chastkovyh rozpodіlu ، متوسط ​​yakі otrimuyut على rozashuvannyam جميع الجسيمات الأخرى (N - n). لحركية صغيرة. اور نيا م. ب. virishenі تحليليًا تشي عدديًا و z їх لمساعدة م ب. يسلب الكاف. الانتشار ، الانتشار الذاتي ، اللزوجة اللزجة ، الهشاشة رقيقة. هذا النوع من الركود قبل عمليات الانتقال في بلورات أحادية الذرة من استرخاء النظام إلى حالة لا تقل أهمية تسمح للمرء بالنظر إلى التحلل. العمليات الانتقالية لحركية تحولات الطور ، ونمو البلورات ، وحركية حركات السطح. وتحديد دينامياتهم. الخصائص ، بما في ذلك ذلك coef. نقل.

لفائف rozrahunku. نقل في مراحل شبيهة بالغاز ونادرة وصلبة ، وكذلك عند حدود فصل الأطوار ، فإن المتغيرات المختلفة لطريقة الرصيف متغيرة بشكل نشط. الديناميكيات ، التي تسمح لك بمتابعة تطور النظام بالتفصيل لساعات ~ 10-15 ثانية إلى ~ 10-10 ثوانٍ لنيوتن ، للانتقام من الجانب الأيمن من العشوائية.

لأنظمة الكيمياء. حول طبيعة rozpodіlu chastok تدفق كبير من nadaє spіvіdnoshennia بين الساعات المميزة لنقل الكواشف و їх khіmіchnym. تحويل. علم Yakscho shvidkist. التحول صغير ، الهوة امتدت ، حتى لا تنفجر في الخريف ، إذا كان يومًا. ونتيجة لذلك ، فإن كثافة p-tsії كبيرة ، ومن المستحيل محاربة قانون الكتل الرقيقة بطريقة تجعل طبيعة توزيع الجسيمات كبيرة ويكون متوسط ​​تركيز الجسيمات هو المنتصر (إلى. من الضروري وصف توزيع الكواشف بمزيد من التفصيل للوظيفة الإضافية لتوزيع f n s n> 1. مهم في وصف التفاعل. قد يكون تدفق الجسيمات على السطح وتقلبات التفاعلات التي يتم التحكم فيها بالانتشار بمثابة عقول حدودية (div. Macrokinetics) ، الطبعة الثانية ، M. ، 1982 ؛ بالطبع بيركلي للفيزياء ، أقليم. من الإنجليزية ، 3 vidavnitstv ، v. 5-Reif F. الفيزياء الإحصائية، م ، 1986 ؛ Tovbin Yu.K. ، نظرية العمليات الفيزيائية والكيميائية على الجسم بين الغازات الصلبة ، M. ، 1990. Yu.K. فينيتسا.

بعد قراءة مادة الفصل 9 ، يكون الطالب مذنباً: نبل الافتراضات الأساسية للديناميكا الحرارية الإحصائية ؛ تذكر rozrakhovuvat سومي لمعسكرات نبل قوتهم ؛ التعامل مع المصطلحات والتسميات ، مشيراً إلى الفرع ؛

فولوديتي مصطلحات خاصة بدايات تحليل الدوال الديناميكية الحرارية للغازات المثالية بالطرق الإحصائية.

المسلمات الأساسية للديناميكا الحرارية الإحصائية

لا تكفي الطريقة الديناميكية الحرارية للأنظمة التي تتكون من عدد صغير من الجزيئات ، ولكن في مثل هذه الأنظمة يوجد فرق بين الحرارة والعمل. في الوقت نفسه ، يظهر غموض العملية مباشرة:

حتى بالنسبة لعدد صغير من الجزيئات ، تصبح الإهانات متساوية بشكل مباشر في هذه العملية. بالنسبة لنظام معزول - زيادة في الانتروبيا ، أو حرارة مستحثة واحدة (لعمليات تحول ذات أهمية متساوية) ، أو أكثر من (للعمليات غير المهمة). يمكن تفسير هذه الازدواجية في الانتروبيا من لمحة عن الترتيب - اضطراب الحركة كنظام مستودع للجسيمات ؛ من الآن فصاعدًا ، مثل الانتروبيا ممكن مثل عالم اضطراب الحالة الجزيئية للنظام. Qi yakіsnі yavlennya kіlkisno razvivayutsya الديناميكا الحرارية الإحصائية. الديناميكا الحرارية الإحصائية هي جزء من فرع العلوم الجامح - الميكانيكا الإحصائية.

تم تشكيل الكمين الرئيسي للميكانيكا الإحصائية مثل القرن التاسع عشر. في عيادة L. Boltzmann و J. Gibbs.

عند وصف الأنظمة التي تتكون من عدد كبير من الجسيمات ، يمكن اختيار طريقتين: مجهري і بالعين المجردة. ينتصر pidkhіd العياني مع الديناميكا الحرارية الكلاسيكية ، حيث تبرز الأنظمة ، التي تنتقم من خطاب نقي واحد ، في الاتجاه الهمجي للتروم كتغييرات مستقلة: تي (درجة الحرارة)، الخامس (حول م) ، ن (عدد الجسيمات). ومع ذلك ، من وجهة نظر مجهرية ، فإن النظام ، الذي يمكنه تغطية مول واحد من الكلام ، يشتمل على 6.02 10 23 جزيء. بالإضافة إلى ذلك ، يتمثل النهج الأول في وصف التقارير الدقيقة للنظام ،

على سبيل المثال ، إحداثيات ونبضات جزء الجلد من لحظة الجلد إلى الساعة. إن الوصف المجهري لاشتقاق كم تشي الكلاسيكي يساوي الحركة للعدد المهيب للكميات المتغيرة. وهكذا ، فإن microstan الجلد لغاز مثالي في الميكانيكا الكلاسيكية موصوفة بتغييرات 6N. (ن - عدد الجسيمات): إحداثيات ZN وإسقاطات ZN للنبضة.

مثلما يتم إعادة بناء النظام في محطة لا تقل أهمية ، فإن المعلمات العيانية ثابتة ، بينما تتغير المعلمات المجهرية من وقت لآخر. يعني Tse أن الجلد macrostan يحتاج إلى sprat (في الواقع - غني دائمًا) microstanes (الشكل 9.1).

أرز. 9.1

تؤسس الديناميكا الحرارية الإحصائية علاقة بين نهجين. الفكرة الرئيسية هي الهجوم في الهجوم: إذا كان الجلد macrostan يحتوي على الكثير من الميكروستانات ، فيجب حرمان الجلد منها من مساهمته الخاصة في macrostan. يمكن تطوير نفس خصائص macromill كمتوسط ​​لجميع microstanes ، أي. مساهمات pіdsumovuyuchi їhnі z urakhuvannyam statisticheskoї vagi.

يتم إجراء حساب المتوسط ​​على microstanes من أفضل فهم للمجموعة الإحصائية. مجموعة - مجموعة كاملة من الأنظمة المتشابهة التي يمكن أن تتطابق مع كل microstanes ، على غرار واحد macrostan. نظام الجلد للمجموعة هو واحد ميكروستيشن. يتم وصف المجموعة بأكملها بواسطة دالة rozpodil للإحداثيات والنبضات p (p ، ف t) ، لأنها تمثل المرتبة التالية: p (p ، q ، ر) dpdq - الغرض من حقيقة أن نظام المجموعة موجود في عنصر الحجم dpdq بالقرب من النقطة ( ص , ف) في اللحظة ر.

تم العثور على وظيفة الاستشعار لتكون في تلك التي تشير إلى القيمة الإحصائية للجلد microstand في macrostate.

من وجهة النظر ، يتم تقسيم القوى الأولية للوظيفة:

يمكن اعتبار الكثير من القوة العيانية للنظام على أنها متوسط ​​قيمة وظائف الإحداثيات والنبضات و (ص ، ف) عن طريق المجموعة:

على سبيل المثال ، الطاقة الداخلية هي القيمة المتوسطة لوظيفة هاملتون ح (ع ، ف):

(9.4)

كان أساس الوظيفة هو أن يصبح جوهر الافتراض الرئيسي للميكانيكا الإحصائية الكلاسيكية: يتم تعيين البنية العيانية للنظام مرة أخرى من خلال الوظيفة الفعلية للتقسيم الفرعي , ياكا ارضاء العقول (9.1) و (9.2).

بالنسبة للأنظمة ذات الأهمية نفسها والمجموعات التي لا تقل أهمية ، فإن وظيفة rozpodіl للإيداع في الساعة: p = p (p ، ف). ارتفع الشكل الصريح للوظيفة تحت تأثير نوع المجموعة. هناك ثلاثة أنواع رئيسية من الفرق الموسيقية:

دي ك \ u003d 1.38 10 -23 J / K - ثابت بولتزمان. يتم تحديد قيمة الثابت في virase (9.6) من خلال التطبيع الفكري.

دعونا نلغي rozpodіlu الكنسي (9.6) є razpodіl Maxwell لـ shvidkost ب وهو ما ينطبق على الغازات:

(9.7)

دي م- كتلة جزيء الغاز. يشير Viraz p (v) dv إلى قدرة الجزيء على الحصول على قيمة مطلقة في نطاق الخامس قبل الخامس + د و. يعطي الحد الأقصى للدالة (9.7) أكبر قدر من السيولة للجزيئات ، ويعطي التكامل

متوسط ​​كثافة الجزيئات.

إذا كان من الممكن أن يكون النظام متساويًا في الطاقة ويمكن وصفه ميكانيكيًا كميًا ، فعندئذٍ يتم استبدال وظيفة هاميلتون ح (ص ، ف) vikoristovuyut عامل هاميلتوني ح واستبدال الوظيفة للتقسيم الفرعي هو عامل عرض المصفوفة ص:

(9.9)

تعطي العناصر القطرية لمصفوفة القدرة الانطباع بأن النظام موجود في محطة الطاقة i ويمكن أن يكون لديه طاقة. ه (.

(9.10)

يتم تحديد قيمة الثابت بالمعيار العقلي:

(9.11)

راية هذه الفيراز تسمى الحقيبة خلف المعسكرات. قيمة Vіn maє للتقييم الإحصائي للقوة الديناميكية الحرارية للنظام. من viraziv (9.10) و (9.11) يمكنك معرفة عدد الجسيمات نجف استمد الطاقة

(9.12)

دي ن- zagalna kіlkіst chastok. يسمى تقسيم الجسيمات (9.12) لطاقة تساوي تقسيم بولتزمان ، ويسمى رقم قسمة الكسر عامل بولتزمان (المضاعف). تمت كتابة بعضها بطريقة مختلفة: كما لو كانت تساوي نفس الطاقة £ ، يجب دمجها في مجموعة واحدة بطريقة تعتمد على مجموع مضاعفات بولتزمان:

(9.13)

دي gj- kіlkіst rivnіv z الطاقة لها ، أو vaga الإحصائي.

يمكن مراجعة الكثير من المعلمات العيانية في نظام ديناميكي حراري باستخدام تقسيم بولتزمان. على سبيل المثال ، يتم عرض متوسط ​​الطاقة كمتوسط ​​للطاقة المتساوية مع تحسين المبالغة الإحصائية الخاصة بهم:

(9.14)

3) تصف المجموعة الكنسية العظيمة نظام vіdkrіtі ، ويمكن العثور على scho في التبادل الحراري والمباني المتبادلة مع الكلام دوفكيلام. يتميز Teplova يساوي درجة الحرارة تي ، ويساوي عدد الجسيمات - الإمكانات الكيميائية للنهر. لذلك ، فإن وظيفة روزبودل تكمن في درجة الحرارة والجهد الكيميائي. من الواضح أنه لن يتم الاحتفال هنا بوظيفة الترتيب للمجموعة الكنسية العظيمة.

تقترح النظرية الإحصائية أنه من عدد كبير من الأنظمة (~ 10 23) ، فإن الأنواع الثلاثة من المجموعات تعادل نظامًا واحدًا. اختيار ما إذا كان ينبغي إحضار مجموعة إلى نفس القوى الديناميكية الحرارية ، ثم اختيار مجموعة أخرى لوصف نظام ديناميكي حراري تمليه معالجة رياضية غير متطورة للوظائف المطلوب تقسيمها.

الديناميكا الحرارية. سُمح لروبوتات Mayer و Joule و Helmholtz بتغيير ألقابهم. "قانون حفظ القوى" (لم يتم مناقشة مفهومي "القوة" و "الطاقة" بدقة في ذلك الوقت). تم أخذ الصيغة الواضحة الأولى لهذا القانون من قبل الفيزيائيين R. Clausius و W. Thomson (Lord Kelvin) على أساس تحليل نتائج عمل المحرك الحراري ، كما أثبت ذلك S. Carnot. بالنظر إلى تحول الحرارة والروبوتات في الأنظمة العيانية ، بدأ S.Carnot بالفعل علمًا جديدًا أطلق عليه طومسون الديناميكا الحرارية. تتداخل الديناميكا الحرارية مع خصائص تحويل الشكل الحراري للزغب إلى أشكال أخرى ، دون أن تتغذى من الزغب المجهري للجسيمات التي تشكل الكلام.

وبهذه الطريقة ، تأخذ الديناميكا الحرارية في الاعتبار الأنظمة ، من بينها إمكانية تبادل الطاقة ، دون تحسين الحياة الميكروسكوبية للجسم ، لإنشاء النظام ، وخصائص نفس الجسيمات. التمييز بين الديناميكا الحرارية للأنظمة أو الأنظمة التي لا تقل أهمية ، والتي يجب أن تكون متساوية (الديناميكا الحرارية الكلاسيكية ، ولكن بنفس الأهمية) والديناميكا الحرارية للأنظمة غير المهمة (الديناميكا الحرارية غير ذات الصلة). غالبًا ما تسمى الديناميكا الحرارية الكلاسيكية بالديناميكا الحرارية ولن تصبح أساس ما يسمى بالصورة الديناميكية الحرارية للعالم (TCM) ، والتي تشكلت حتى منتصف القرن التاسع عشر. تطورت الديناميكا الحرارية ذات الأهمية غير المتكافئة في النصف الآخر من القرن العشرين ولعبت دورًا خاصًا في النظر إلى الأنظمة البيولوجية وظاهرة الحياة ككل.

بهذا الترتيب ، مع الظواهر الحرارية الأخيرة ، شوهد علمان مباشرة:

1. الديناميكا الحرارية ، التي تطور العمليات الحرارية دون تحسين الطبيعة الجزيئية للكلام ؛

2. النظرية الجزيئية الحركية (تطور للنظرية الحركية للكلام مقابل نظرية الكالوريك) ؛

النظرية الجزيئية الحركية. من حيث الديناميكا الحرارية ، تتميز النظرية الحركية الجزيئية بالنظر في مختلف المظاهر العيانية للأنظمة كنتيجة للتجمع المهيب المتنوع الكلي للجزيئات التي تنهار بشكل عشوائي. النظرية الجزيئية الحركية طريقة vikoristovu statistichesky ، tsіkalyach ليس حفنة من الجزيئات ، ولكن القيم المتوسطة فقط ، yakі تميز تقلبات الكلية المهيبة للجسيمات. اسم آخر لنظرية الحركية الجزيئية هو الفيزياء الإحصائية.

أول قطعة من الديناميكا الحرارية. تصاعدًا على أعمال جول وماير ، أثار كلاوسنوس فكره أولاً ، والذي تم تشكيله في أول قطعة من الديناميكا الحرارية. Vіn zrobyv vysnovok ، جسم scho be-yaké مع طاقة داخلية U. دعا كلوسيوس її الدفء ، كما لو كان يتحرك في الجسم ، على vіdmіnu vіd "دفء Q ، povіdomlenogo tіlu". يمكن زيادة الطاقة الداخلية بطريقتين متكافئتين: بتمرير الجسم إلى العمل الميكانيكي A ، أو بإضافة كمية الحرارة Q.

في 1860 ص. استبدل دبليو طومسون المصطلح القديم "القوة" بمصطلح "الطاقة" ، مسجلاً أول قطعة من الديناميكا الحرارية في الصيغة الهجومية:

كمية الحرارة المضافة للغاز ، وذلك لزيادة الطاقة الداخلية للغاز وعمل الغاز خارج الشغل (الشكل 1).

لتغييرات صغيرة بلا حدود ، ربما

يعمل أول قطعة من الديناميكا الحرارية ، أو قانون الحفاظ على الطاقة ، على ترسيخ توازن الطاقة والعمل. يمكن أن يتساوى هذا الدور مع دور نوع من "المحاسب" مع التحول المتبادل لأنواع مختلفة من الطاقة واحد على واحد.

نظرًا لأن العملية دورية ، يدور النظام عند مطحنة الخروج U1 = U2 و dU = 0. في هذه الحالة ، يتم توفير كل الحرارة للمصنع. على سبيل المثال ، i Q = 0 ، i A = 0 ، إذن. عملية مستحيلة ، النتيجة الوحيدة لمثل هذا العمل المنتصر دون أي تغييرات في الهيئات الأخرى ، على. الروبوت "الأبدي dvigun" (الأبدية المتنقلة).

ماير ، في الروبوت الخاص به ، بعد أن قام بتجميع جدول لكل "قوى" (طاقات) الطبيعة التي نظر إليها وتصفح 25 نوعًا من التحولات (حرارة ® روبوت ميكانيكي كهربائي ، كيميائي "قوة" الكلام ® دفء ، كهرباء) . Mayier ، بعد أن وسعت الأحكام الخاصة بحفظ وتحويل الطاقة على الكائنات الحية (طين їzhі ® العمليات الكيميائية ® التأثيرات الميكانيكية الحرارية). تم تطبيق هذه على مدار العام بواسطة روبوتات هيس (1840) ، حيث تم تحويل الطاقة الكيميائية إلى حرارة ، وكذلك بواسطة فاراداي ولينز وجول ، كنتيجة لمثل هذه الصيغ لقانون جول لينز (1845) حول الرابط بين الطاقة الكهربائية والحرارية.

بهذه الطريقة ، وخطوة خطوة لمدة عشر سنوات ، تم تشكيل أحد أعظم مبادئ العلم الحديث ، والذي دعا إلى توحيد أكثر ظواهر الطبيعة تلاعبًا. يعمل هذا المبدأ في الهجوم: إنه ذو قيمة كبيرة ، يطلق عليه الطاقة ، ولا يتغير خلال التحولات اليومية التي تحدث في الطبيعة. إلقاء اللوم على قانون الحفاظ على الطاقة ليس snuє.

مراقبة التغذية

1. لماذا كشفت دراسة الظواهر الحرارية وتحولات الطور استحالة حتمية لابلاسيا؟

2. ما هي المعلمات الدقيقة والمعلمات الكبيرة لفحص الظواهر الحرارية؟

3. ما سبب اندلاع ظاهرة الحر وهل بدأت؟

4. تسمية العلماء الذين شكلت ممارستهم أساس فيزياء الظواهر الحرارية.

5. ما هي القوى المحافظة؟ قوى الانقسام؟ إحضار أمثلة.

6. لأي أنظمة يسري عليها قانون الحفاظ على الطاقة الميكانيكية؟

7. ما هي الطاقة الكامنة؟ كم يستغرق فهم الأنظمة الميكانيكية لفهم الطاقة الكامنة؟ يشرح.

8. اشرح بإيجاز نظرية الكالوريك.

9. ما كانت النتائج وكيف نفسر نظرية الكالوريك التي نفذها رومفورد؟

10. لماذا تختلف السعة الحرارية للغاز في العمليات ذات الضغط المستمر (Cp) والضغط المستمر (Cv)؟ أي من العلماء يبرهن بعناد على هذه الحقيقة؟

11. ما هي الديناميكا الحرارية؟ ما الجديد لديك؟

12. ما هي نظرية الحركة الجزيئية؟

13. ما هي الفيزياء الإحصائية؟ هل هذا اسم النجوم؟

14. صياغة الديناميكا الحرارية الأولى.

15. مع من (من) يمكن معادلة أول قطعة من الديناميكا الحرارية؟

المؤلفات

1. Dyagilev F.M. مفهوم العلوم الطبيعية الحديثة. - م: عرض. IMPE ، 1998.

2. مفاهيم العلوم الطبيعية الحديثة. / إد. الأستاذ. م. Samigina ، النوع الثاني. - روستوف ن / دي: "فينيكس" ، 1999.

3. دوبنيشفا تي يا مفاهيم العلوم الطبيعية الحديثة. نوفوسيبيرسك: نوع UKEA ، 1997.

4. Remizov O.M. الفيزياء الطبية والبيولوجية. - م: فيششا شكولا ، 1999.

الفيزياء الجزيئية

الديناميكا الحرارية

الفيزياء الإحصائية

ثلاث وظائف
1. يتكون الكلام من جسيمات ؛
2.
3.

الطريقة الإحصائية معدل

طريقة الديناميكا الحرارية

الكيزان الديناميكا الحرارية

أول قطعة من الديناميكا الحرارية

δ س = δ أ + دو ، دي دو سو δ أ

قطعة أخرى من الديناميكا الحرارية

1 - مسلمة كلوسيوس.

2 - مسلمة كلفن.

نمو الانتروبيا (

الديناميكا الحرارية (قطعة ساخنة من الديناميكا الحرارية)

نظام Yakscho أ ب ج، ثم النظام أتعرف في rіvnovazі z ج

عناصر الحركية الفيزيائية. ظاهرة التحول في الأنظمة غير المهمة بالديناميكا الحرارية. Zagalne rivnyanniaظاهرة التحول في الغازات وفتيلة اليوجو هي zgіdno من MKT. تأثير المعاملات المنقولة تحت ضغط درجة الحرارة.

الحركية الفيزيائية(Inn.-Greek κίνησις - Rukh) - النظرية المجهرية للعمليات في الوسائط غير المهمة. في علم الحركة من خلال طرق الفيزياء الإحصائية الكمومية والكلاسيكية

عمليات نقل الطاقة والزخم والشحنة والكلام في أنظمة فيزيائية مختلفة (غازات ، بلازما ، غازات ، أجسام صلبة) وصب أفضل المياه عليها.

الأنظمة غير المهمة بالديناميكا الحرارية لها خصائص خاصة لا رجعة فيهعملية استدعاء ظواهر التحول، والتي تحتوي على مساحات من الطاقة المنقولة ، والكتلة ، والنبضات. قبل ظاهرة التحويل يمكن للمرء أن يرى توصيل حراري(مجنون الطاقة المنقولة) ،تعريف(مجنون نقل ماسي) الذي - التي فرك داخلي(بارع الدافع المنقول).

1. الموصلية الحرارية.على الرغم من أن متوسط ​​الطاقة الحركية للجزيئات في إحدى غرف الغاز أكبر ، وأقل في الأخرى ، ثم بعد ساعة من الإغلاق المستمر للجزيئات ، فإن عملية اهتزاز متوسط ​​الطاقات الحركية للجزيئات ، بمعنى آخر ، اهتزاز درجات الحرارة.

نقل الطاقة على شكل حرارة قيد الترتيب قانون الأربع:

دي ي ه -سعة التدفق الحراري- القيمة التي تحددها الطاقة التي تنتقل على شكل حرارة محور X، ل - توصيل حراري، - تدرج درجة الحراره Xفي خط مستقيم طبيعي لذلك الخادمة. توضح علامة الطرح أنه مع التوصيل الحراري ، يتم نقل الطاقة مباشرة إلى تغير في درجة الحرارة (العلامات ي هأنا - protilezhnі).

2. الانتشار.ظاهرة الانتشار في تلك التي يبدو أنها تخترق وتختلط بشكل تقليد جزيئات غازين نقطيين ، أجسام صلبة خفيفة ورياح ؛ يبدأ الانتشار حتى تبادل كتل جسيمات هذه الأجسام ، ويهتز ويستمر حتى يكون هناك تدرج قائم للسمك. تحت ساعة تشكيل النظرية الحركية الجزيئية لانتشار الحُرَيْقات. تنهار شظايا الجزيء مع الدوامات المهيبة ، ويمكن أن يكون الانتشار أكثر حفيفًا. بمجرد أن تفتح إناءً به كلام معطر في الغرفة ، تتسع الرائحة بشكل صحيح. لا يوجد بروتين superechnosti هنا. الجزيئات ، تحت الضغط الجوي ، قد يكون لها تأثير حر طويل قليل ، و zishtovhuyuchisya مع جزيئات أخرى ، من المهم أن "تقف" في المنزل.

إن ظاهرة انتشار غاز متجانس كيميائياً قيد الترتيب قانون فوك:

دي ي م -تدفق الكتلة- القيمة التي تحددها كتلة الكلام التي تشتت في ساعة واحدة من خلال Maidanchik واحد ، عموديمحور وجه ضاحك -الانتشار (معامل الانتشار) ،د ص /د س-تدرج سمك ، مما يزيد من سرعة تغيير العرض بمقدار وحدة واحدة Xفي خط مستقيم طبيعي لذلك الخادمة. تُظهر علامة الطرح أن انتقال الماسي يرجع إلى تغيير مباشر في القوة (توجد علامات ي مهوية شخصية ص /د xمنتشر).

3. فرك داخلي (اللزوجة). آلية Viniknennya فراخ البط Miza Paralnia شارك غزة (Rіdini) ، Shahuyuzhuyu svidkosti ، Polyaguє في هذا ، Shcho من خلال الحرارة الفوضوية لها ، لإحضار الكرة إلى السقوط ، والتي تنهار بشكل أسرع ، وأسرع إلى الكرة ، والتي تنهار أكثر.

قوة الاحتكاك الداخلي بين كرتين من الغاز (راديني) متدنية قانون نيوتن:

دي ح-اللزوجة الديناميكية (اللزوجة) ، د الخامس/د س-انحدار السرعة الذي يوضح سرعة التغيير في سرعة السرعة X ،عمودي على الخط المستقيم للكرات ، س-مساحة F.

يمكن اعتبار تفاعل كرتين مع قانون نيوتن آخر بمثابة عملية ، عندما تصل كرة إلى أخرى في ساعة واحدة ، يتم إرسال نبضة ، والتي يكون المودولو أكثر قوة. يمكن تخيل نفس viraz في لمحة

دي JP -دفعة التدفق- القيمة التي يتم تحديدها بنفس النبضة التي تنتقل في ساعة واحدة في الاتجاه الإيجابي للمحور Xمن خلال ميدان واحد ، عمودي على المحور X ، -التدرج swidth. توضح علامة الطرح أن الزخم ينتقل مباشرة إلى التغيير في السرعة.

معامل نمو الانتشار بسبب التغيرات في درجات الحرارة:

مع زيادة درجة الحرارة ، يمكن أيضًا زيادة معامل التوصيل الحراري:

يشبه الاحتفاظ بدرجة حرارة معامل اللزوجة معامل التوصيل الحراري:

القانون الأول (أول قطعة خبز) للديناميكا الحرارية (قانون حفظ الطاقة في العمليات الحرارية). بدء أول قطعة من الديناميكا الحرارية إلى المعالجات المتساوية في الغازات. عملية ثابت الحرارة. ريفنيانيا بواسون. عملية متعددة الاتجاهات.

أول قطعة من الديناميكا الحرارية- أحد القوانين الأساسية الثلاثة للديناميكا الحرارية ، هو قانون حفظ الطاقة للأنظمة الديناميكية الحرارية

.

التغييرات في الطاقة الداخلية للنظام أثناء الانتقال من مطحنة إلى أخرى مجموع قوى العمل أكثر تقدمًا وكمية الحرارة المنقولة إلى النظام ، بحيث لا يمكن ترسيبها إلا في الكوز وطاحونة النهاية للنظام ولا يمكن أن تودع بهذه الطريقة بعبارات أخرى، ستصبح الطاقة الداخلية وظيفة. في عملية دورية ، لا تتغير الطاقة الداخلية.

δ س = δ أ + دو، دي دوє آخر تفاضل للطاقة الداخلية للنظام ، و سو δ أكمية أولية من الحرارة ، منقولة إلى النظام ، هذا العمل الأولي ، يكمله النظام بطريقة قابلة للتطبيق.

أول قطعة من الديناميكا الحرارية:

§ في عملية متساوية الضغط

§ في عملية isochoric ( أ = 0)

§ في عملية متساوية الحرارة (Δ يو = 0)

هنا - كتلة الغاز ، - الكتلة المولية للغاز ، - السعة الحرارية المولية عند غاز ثابت ، - والعكس صحيح ، وحجم ودرجة حرارة الغاز صحيحة ، علاوة على ذلك ، فإن التوازن المتبقي صحيح فقط من أجل غاز مثالي.

الحالة الصلبة للكلام. المعسكر الذي يتميز ببناء zberіgati obsyag بهذا الشكل. ستخلق ذرات الجسم الصلب أقل من تماسك صغير ، وسأصبح متحمسًا. Є الياك بعيد ، і ترتيب قريب.

يمكن العثور على D. في الغازات ، rіdina والأجسام الصلبة ، علاوة على ذلك ، يمكن أيضًا أن تنتشر جزيئات خطابات الطرف الثالث ، الموجودة فيها. جزيئات كبيرة ، غاز zvezhenyh chi rіdіnі zdіysnyuєtsya zavdyakovu їhnіm brоnіvskomu ruh. يوجد D الأكثر شيوعًا في الغازات ، غالبًا في الأراضي ، وغالبًا في الأجسام الصلبة ، والتي تحددها طبيعة التذبذب الحراري للجسيمات في هذه الوسائط.

جسم صلب. المعسكر الذي يتميز ببناء zberіgati obsyag بهذا الشكل. ستخلق ذرات الجسم الصلب أقل من تماسك صغير ، وسأصبح متحمسًا. Є الياك بعيد ، і ترتيب قريب.

الام. معسكر الكلام ، على الرغم من حقيقة أنه قد يكون صغيرا ، خجلا ، حتى أنه من الجيد أن تأخذ عقدا ، لا تأخذ شكلا جيدا. يملأ الوطن الأم بسهولة شكل القاضي ، ويوضع في ثور الياك. تتجول ذرات جزيئات rіdini بالقرب من معسكر التكافؤ ، وتغلقها ذرات أخرى ، وغالبًا ما تقفز فوق أماكن شاغرة أخرى. لا يوجد المزيد بالقرب من النظام.

غاز. المعسكر ، الذي يتميز بتصميم Garnoy stylistyu ، vіdsutnіstyu zdatnostі zberіgati yak obsyag ، أنا شكل. احتل غاز براني كل الهوس ، وأعطاك. تتحرك ذرات أو جزيئات الغاز بحرية ، ويكون بينها أغنى من حجمها.

بلازما. البلازما ، التي غالبًا ما تكون zahrahovuetsya إلى الحالة الكلية للكلام ، تجف في الغاز بخطوة كبيرة من تأين الذرات. غالبية الكلام الباريون (للكتلة قريبة من 99.9 ٪) في أول سفيتا يتم إعادة بنائه في محطة البلازما.

مظهر من مظاهر التوتر السطحي. معامل التوتر السطحي. الأسطح المحبة للماء والطارئة للماء. تقع قطرات أوموف المتساوية من الضوء على سطح الجسم الصلب (مبدأ الطاقة الأقل). الكلام النشط السطحي (PAR) واحتقانها.

التوتر السطحي هو خاصية ديناميكية حرارية للفصل السطحي على مرحلتين ، والتي تكون في حالة توازن ، والتي يتم تحديدها من خلال عمل التخميد العكسي للحرارة الحركية لمنطقة واحدة من سطح الانقسام للعقل ، ما هي درجة الحرارة وحجم النظام والإمكانات الكيميائية لجميع المكونات

قد يكون التوتر السطحي تحت تأثير الحس المادي - الطاقة (الديناميكا الحرارية) والقوة (الميكانيكية). التعيين النشط (الديناميكي الحراري): التوتر السطحي - سبب زيادة ضغط الروبوت في الضغط السطحي її لتمدد العقل من درجة الحرارة. الغرض من القوة (الميكانيكية): التوتر السطحي هو القوة الموجودة على الخط الفردي للخط ، الياك التي تحيط بسطح الخط

معامل التوتر السطحي - الروبوت ، ضروري لزيادة متساوي الحرارة في مساحة السطح لكل 1 متر مربع.

معامل التوتر السطحي:
- التغيرات بسبب التغيرات في درجات الحرارة ؛
- قريبة من الصفر عند النقطة الحرجة ؛
- أن تكذب في وجود منازل في الريف.

كره الماء (باليونانية: ὕδωρ - الماء و - الخوف ، الخوف) - القوة الفيزيائية للجزيء ، مثل "البران" لتجنب ملامسة الماء. يسمى الجزيء نفسه أحيانًا كاره للماء.

المحبة للماء (باليونانية: ὕδωρ - الماء و φιλία - الحب) - سمة من سمات شدة التفاعل الجزيئي للمياه السطحية مع الماء. يمكن رؤية ترتيب الكراهية للماء ليس فقط حتى الهاتف ، بل يوجد في بعضها قوة على السطح.

الآن يمكننا أن ننظر إلى الظواهر ، مثل قطرة من rіdina ، موضوعة على سطح جسم صلب. بهذه الطريقة هناك ثلاث أطوار بين المراحل: الغازية الصلبة ، والصلبة الصلبة ، والغازية الصلبة. يتم تحديد سلوك قطرات الوسط من خلال قيم التوتر السطحي (قيمها للطاقة السطحية الحرة) عند الحدود المشار إليها للقسم. قوة التوتر السطحي على الحيز البيني بين القضبان والغاز هي عملية لإعطاء قطرات على شكل كروي. يجب أن يكون في هذه الحالة أن التوتر السطحي على التوزيع البيني للجسم الصلب سيكون أكبر من التوتر السطحي على التوزيع البيني لغاز ذلك الجسم الصلب. في هذه الحالة ، يجب أن تؤدي عملية سحب القطرات النادرة إلى الكرة إلى إحداث تغيير في مساحة السطح بين تقسيم الجسم الصلب للوطن الأم مع زيادة مساحة السطح بمقدار ساعة واحدة تطويق تقسيم الغاز-الرادينا. فقط كن حذرا عدم التبولسطح جسم صلب أصلي. يعتمد شكل القطرات على القوى المتساوية للتوتر السطحي وقوة الجاذبية. إذا كانت القطرة كبيرة ، فسوف ترتفع على السطح ، وإذا كانت صغيرة ، فإنها تنحني شكل القوس.

الكلام النشط ظاهريًا ( بخار) - الألواح الكيميائية ، الياك ، التي تركز على سطح فصل الطور ، تستدعي تقليل التوتر السطحي.

مناطق الازدحام

أرجوك اعتن بنفسك. Zastosuvannya PAR الرئيسي - كعنصر نشط في miyuchyh وتنظيف zasobіv (من بين أولئك الذين zastosovuyutsya لإزالة التلوث) ، عزيزي ، لمراقبة المواعيد والأواني والملابس والخطب والسيارات و іn.

مستحضرات التجميل. الاختيار الرئيسي لـ PAR في مستحضرات التجميل هو الشامبو ، حيث يمكن أن تصل PAR إلى عشرات الآلاف من السجائر بشكل عام.

صناعة المنسوجات. يستخدم البخار بشكل أساسي لتقليل الكهرباء الساكنة على ألياف الأقمشة الاصطناعية.

شكريان بروميسلوفيست. Zakhist shkiryanikh virobіv vіd الرئة poshkodzhen أن zlipannya.

لاكوفاربوفا بروميسلوفست. يستخدم البخار لتقليل التوتر السطحي ، مما يضمن سهولة اختراق المادة الشائكة في حفر صغيرة على سطح obblyuvanny ودعمها من صوت خطاب آخر (على سبيل المثال ، الماء).

حرفة ورقية. يتم استخدام البخار من فيكوري لقاع الحبر والسليلوز المغلي أثناء معالجة الورق المتقلب.

علم المعادن. تصنع مستحلبات PAR لمصانع درفلة الزيت. قلل من الاحتكاك. ارتفاع درجات حرارة الجسم الزجاجي حيث يحترق الزيت.

الزاهي روزلين. يستخدم PAR على نطاق واسع في الهندسة الزراعية و للدولة الريفيةلتحسين مستحلب الفايكوري ، زيادة كفاءة نقل المكونات الحية إلى الكركدن عبر جدران الغشاء.

وعد خاركوف. يضاف البخار في شكل مستحلبات (على سبيل المثال ، الليسيثين) لتجديد النكهات اللذيذة.

نافتوفيدوبوتوك. يتم تثبيت PAR من أجل التسرب المائي للمنطقة القريبة من الاهتزاز للتكوين (PZP) مع طريقة زيادة إمداد الزيت.

حياة. تضاف البخار ، التي تسمى الملدنات ، إلى كميات خلط الأسمنت والخرسانة لتغيير استهلاكها من المياه لتوفير القابلية للتفتيت. Tse zbіshuє kіntsevu mіtsnіst (علامة تجارية) من مادة صلبة ، yogоshchіlnіst ، morozostіykіst ، vodoproniknіst.

الدواء. تُستخدم PARs الموجبة والأنيونية في الجراحة كمطهرات.

المظاهر الشعرية ، المظاهر الجسدية ، مكبرة عن طريق التوتر السطحي على الحيز البيني بين الوسطاء ، والذي لا يتردد. حتى K. I. لإخراج أصوات الظهور في الوسطيات النادرة ، تنادي على سطوحها المنحنية ، التي هي بين الوطن أو الغاز أو بخار رطب.

التبول ، وهي ظاهرة يتم إلقاء اللوم عليها في dotik إلى المنتصف من سطح جسم صلب أو وسط آخر. اتضح ، zokrema ، في roztіkannі rіdini على الأسطح الصلبة ، التي تلامس الغاز (البخار) أو غيرها من rіdina ، الأجسام المسامية والمساحيق المتسربة ، كان انحناء سطح القضبان من جسم صلب.

صيغة لابلاس

دعونا نلقي نظرة على البصق الرقيق ، يمكن أن يكون zavtovshki yakoi غاضبًا. تدرب على تقليل الطاقة الحرة لديك ، فالصهر يحدث فرقًا جوانب مختلفة. هذا ما يفسر سبب لمبات الميل: نائب إضافي للصهر. ضغط إضافي عند نقطة السطح للإيداع بسبب متوسط ​​الانحناء عند هذه النقطة والمعطى صيغة لابلاس:

هنا ص 1،2 - نصف قطر انحناءات الرأس عند النقاط. قد تكون الرائحة الكريهة هي نفس العلامة ، كما لو أن مراكز الانحناء تقع على جانب واحد من المستوى النقطي عند النقطة ، والعلامة المختلفة - كما لو كانت على الجانب. على سبيل المثال ، بالنسبة للكرة ، تتحرك مراكز الانحناء عند أي نقطة على السطح حول مركز الكرة ، لذلك

ص 1 = ص 2 = ص

لسطح عمودي لأسطوانة دائرية نصف قطرها صيمكن

رد الاحترام صيمكن أن يكون وظيفة غير منقطعة على سطح الصهر ، ثم اختيار الجانب "الإيجابي" للصهر عند نقطة ما يحدد محليًا بشكل فريد إيجابية بيكالسطح عند الإغلاق نقطة.

من صيغ لابلاس ، هو plivka طويل ، ميل طويل ، ممتد على إطار ذو شكل كبير إلى حد ما ولا يرضي المصابيح ، متوسط ​​انحناء matima ، وهو جيد 0.

موضوع الفيزياء الجزيئية والديناميكا الحرارية. الفيزياء الإحصائية والديناميكا الحرارية. الأحكام الرئيسية لشركة MKTgas. الأساليب الديناميكية الحرارية والإحصائية. ثلاثة أكواز من الديناميكا الحرارية.

الفيزياء الجزيئيةفيزياء مقسمة ، حيث تعتمد القوة الفيزيائية للأجسام في طواحين مجمعة مختلفة على وجهة نظر حياتها المجهرية (الجزيئية).

الديناميكا الحراريةالعلم حول أهم صلاحيات الأنظمة العيانية ، والتي يتم تغييرها في محطة تنوع الديناميكا الحرارية ، أي حول عملية الانتقال بينها.

الفيزياء الإحصائيةالفيزياء المقسمة ، وتتمثل مهمتها في إظهار قوة الأجسام العيانية ، قوة الأنظمة التي تتكون من عدد كبير من الجسيمات نفسها (الجزيئات ، الذرات ، الإلكترونات ، معًا) ، من خلال قوة هذه الجسيمات والتفاعل بين هم.

النظرية الجزيئية الحركيةيطلق عليه vchennya ، لأنه يشرح وجود قوة الأجسام باليد وبتفاعل الذرات والجزيئات والأيونات ، التي تتكون منها الأجسام.
في أساس تكنولوجيا المعلومات والاتصالات ، ستكون هناك خطابات للكذب ثلاث وظائف، تم إحضار الجلد لمزيد من التحذير والإثبات (Brownivsky Rukh ، الانتشار وغيرها):
1. يتكون الكلام من جسيمات ؛
2. تنهار الجسيمات بشكل عشوائي ؛
3. تتفاعل الجسيمات واحدة تلو الأخرى.
النظرية الحركية الجزيئية الفوقية هي تفسير لقوة الأجسام العيانية والعمليات الحرارية التي تحدث فيها ، بناءً على الدليل على أن جميع الأجسام تتكون من جزيئات صغيرة تتدهور.

العمليات ، التي تجسدها الفيزياء الجزيئية ، هي نتيجة الحقن المشترك لجزء كبير من الجزيئات. قوانين سلوك جزء كبير من الجزيئات ، كونها قوانين إحصائية ، تنتهي بمساعدة إضافية. الطريقة الإحصائية. تعتمد طريقة الأساسات هذه على حقيقة أن قوة النظام العياني في التحليل النهائي يتم تحديدها من خلال قوة أجزاء النظام وخصائص حركتها معدلقيم الخصائص الديناميكية لهذه الجسيمات (السرعة ، الطاقة ، إلخ). على سبيل المثال ، يتم تحديد درجة حرارة الجسم من خلال تباين الحركة الفوضوية للجزيئات ، ولكن التذبذبات ، سواء في أوقات مختلفة ، قد تختلف الجزيئات في التباين ، ولا يمكن التعبير عنها إلا من خلال متوسط ​​قيمة التباين لحركة الجزيئات.

لا تأخذ الديناميكا الحرارية في الاعتبار المعالجات الدقيقة التي تكمن وراء هذه التحولات. تسيم طريقة الديناميكا الحرارية vіdrіznyaєtsya كإحصاء. تعتمد الديناميكا الحرارية على كمينين لقوانين أساسية تم وضعها في نتائج البيانات الحديثة.

الكيزان الديناميكا الحرارية- اتساق المسلمات التي تقوم عليها الديناميكا الحرارية. تم إنشاء هذه الأحكام كنتيجة للبحث العلمي وجلبت تجريبيا. كيف يتم قبول افتراضات الرائحة الكريهة بحيث يمكن تحفيز الديناميكا الحرارية بشكل بديهي.

ترجع الحاجة إلى الديناميكا الحرارية المبكرة إلى حقيقة أن الديناميكا الحرارية تصف المعلمات العيانية للأنظمة دون بدلات محددة لتمديدها المجهري. تتناول الفيزياء الإحصائية تغذية البنية الداخلية.

الكيزان للديناميكا الحرارية مستقلة ، لذا لا يمكن تطويرها من الكيزان الأخرى.

أول قطعة من الديناميكا الحرارية

تذهب كمية الحرارة التي يأخذها النظام لتغيير الطاقة الداخلية وعمل القوى المقابلة

التغييرات في الطاقة الداخلية للنظام أثناء الانتقال من محطة إلى أخرى مجموع أكثر تقدمًا لقوى العمل وكمية الحرارة المنقولة إلى النظام ولا تكمن في الطريقة التي يتم بها إجراء هذا الانتقال.

δ س = δ أ + دو ، دي دوє آخر تفاضل للطاقة الداخلية للنظام ، و سو δ أكمية أولية من الحرارة ، منقولة إلى النظام ، هذا العمل الأولي ، يكمله النظام بطريقة قابلة للتطبيق.

قطعة أخرى من الديناميكا الحرارية

قانون آخر للديناميكا الحرارية يجعل من المستحيل خلق حركة دائمة من نوع آخر.

1 - مسلمة كلوسيوس.عملية مستحيلة ، تكون نتيجتها الوحيدة انتقال الحرارة من الجسم البارد إلى الجسم الساخن

2 - مسلمة كلفن.عملية دائرية مستحيلة ، والنتيجة الوحيدة لها ستكون تعبئة العمل في زجاجات من أجل تبريد خزان الحرارة

يمكن صياغة الكوب الثالث للديناميكا الحرارية على النحو التالي:

نمو الانتروبيا ( مثل العالم بدون مشكلة في النظام)عند درجة حرارة الصفر المطلق ، pragne إلى الحد الأخير ، والتي لا يمكن ترسيبها ، بغض النظر عن مدى أهمية النظام.

الديناميكا الحرارية (قطعة ساخنة من الديناميكا الحرارية)

مبدأ فيزيائي، وهي شركة مستقلة عن طاحونة الكوز للنظام المعزول vreshti-resht ، يتم إنشاء المساواة الديناميكية الحرارية فيه ، وكذلك أن جميع أجزاء النظام ، عند الوصول إلى معادلة الديناميكا الحرارية ، يجب أن يكون لها نفس درجة الحرارة. تيم نفسه بولو صفر كوب يدخل في الواقع ويحدد فهم درجة الحرارة. يمكنك إعطاء الكوز الصفري شكلًا ثلاثي الأبعاد:

نظام Yakscho أيكون في التوازن الديناميكي الحراري للنظام بوتلك التي بيدها من النظام ج، ثم النظام أتعرف في rіvnovazі z ج. عند من تكون درجة الحرارة متساوية.

الديناميكا الحرارية الإحصائية- الفيزياء الإحصائية Razdіl ، قوانين صياغة scho ، القوة الجزيئية scho pov'yazuyut للخطابات مع vimiryuvanim على قيم DOSVID.

يرتبط STD بإعاقة قوانين الديناميكا الحرارية للأنظمة ذات الأهمية نفسها وحساب وظائف TD للثوابت الجزيئية. تعتمد الأمراض المنقولة بالاتصال الجنسي على الفرضيات والمسلمات.

من وجهة نظر الميكانيكا ، في STL ، يتم النظر في متوسط ​​قيم الإحداثيات والنبضات وزخم ظهور قيمها. ينظر إلى القوى الديناميكية الحرارية للنظام العياني على أنها قيم متوسطة القيم vipadicخلاف ذلك ، فإن خصائص سماكة ymovіrnostі.

يميز الكلاسيكية STD (ماكسويل ، بولتزمان) ، الكم (فيرمي ، ديراك ، بوز ، أينشتاين).

الفرضية الرئيسية لـ STD: هناك ارتباط لا لبس فيه بين القوى الجزيئية للجسيمات ، التي تشكل النظام ، والقوى العيانية للنظام.

المجموعة كبيرة ، قد يكون هناك عدد لا حصر له من أنظمة TD المماثلة ، والتي توجد في microstanes مختلفة. تحتوي المجموعة ذات الطاقة الثابتة على جميع الأجزاء الدقيقة للحركة المتساوية. يتم قياس متوسط ​​القيمة ماديًا لفترة زمنية كبيرة قبل متوسط ​​القيمة للمجموعة.

§ 1. Micro-ta لـ macrostan. إيموفيرنيست الديناميكا الحرارية (فاغا ثابت) والإنتروبيا. صيغ بولتزمان. الطبيعة الإحصائية لقانون آخر من قانون TD

لوصف macrostan ، يلزم إجراء عدد صغير من التغييرات (غالبًا 2). لوصف microstane ، يجب عمل وصف لجزيئات معينة ، يتم إدخال ستة جسيمات مختلفة منه.

للحصول على صورة رسومية ، يتم تغطية microstane بسهولة بمساحة طورية. تميز - فضاء الطور (الجزيئات) وفضاء الطور G (الغاز).

من أجل عدد المحطات الصغيرة ، Boltzmann vikoristovuvav sposіb seredkіv، tobto. تنقسم المرحلة إلى وسطاء ، وتكون قيمة الوسطيات كبيرة ، بحيث يمكن استيعاب رش الجسيمات ، ولكن صغير مقابل الكل.

إذا كنت تأخذ في الاعتبار أن أحد الوسطاء مثبت على جزء صغير واحد ، فعندئذٍ ، إذا كان الالتزام بأكمله مقسمًا إلى وسط إلزامي ، فإننا نزيل عدد microstans.

من المقبول أن يتم تقسيم مساحة الطور إلى ثلاثة وسطيات. العدد الإجمالي للجسيمات في النظام تسعة. دعنا macrostan واحدًا: 7 + 1 + 1 ، آخر: 5 + 2 + 2 ، ثالثًا: 3 + 3 + 3. عدد Porahuyemo من microstations التي يمكن من خلالها تنفيذ macrostans الجلدية. هذا هو عدد الطرق للتحسن. غالبًا ما يتم تذكر إحصائيات بولتزمان لذلك. يعطي تبادل الجسيمات بين الجسيمات الوسطى ميكروستان جديدًا ، ولكن يتم التخلي عن الماكروستان من تلقاء نفسه.

يتم إعطاء أكبر microstations بواسطة النظام ، حيث يتم توزيع الجسيمات بالتساوي في جميع أنحاء الحجم بأكمله. أحدث محطة هي التعرف على تراكم الجسيمات في جزء واحد من النظام.

عدد المحطات الصغيرة أمر بالغ الأهمية ، إذا تم تقسيم رقم Avogadro إلى وسطين:

دعنا نستخدم صيغة "ستيرلنغ":

مثل جزء واحد للقفز في منتصف شخص آخر ، فإننا نسلب الانتباه إليه.

لنأخذ النظام Xحبيبات. اسمحوا مي وانتو ، شوب. تظهر Rozrahunok ماذا X = 10 12 .

في عالم انتقال النظام إلى حالة متساوية ، تنمو الحركة الديناميكية الحرارية ، وينمو الانتروبيا أيضًا. Otzhe ،

لنلقِ نظرة على الدالة التي نأخذ نظامًا من مركزين لها. يحتوي vipad الأول على NA + 0 ، والآخر به 0.5 + 0.5. درجة الحرارة ثابتة. الانتقال من المحطة الأولى إلى التالية - تمدد متساوي للغاز.

Zgidno مع صيغة Boltzmann ،

لذا اخرج postiyna Boltzmann. الآن يمكننا استخدام صيغة بولتزمان رياضيًا.

خذ نظامين

من نظامين يمكننا حل نظام ثالث ، على الرغم من أن إنتروبيا النظام الجديد أكثر تقدمًا:

يتم مضاعفة تنقل نظامين مستقلين:

الوظيفة لوغاريتمية:

Aleentropy - قيمة التوسع ، معامل النسبة الضروري. الآس هو ثابت بولتزمان.

المحور هنا هو انتقال لزج و visnovok ، أن أقصى إنتروبيا عند نقطة المساواة ليس قانونًا مطلقًا ، ولكنه قانون إحصائي. كما ترى ، إذا كان هناك عدد أقل من الجسيمات ، فإن قانونًا آخر للديناميكا الحرارية يكون أكثر ملاءمة.

§ 2. تحلل الجزيئات بالطاقة. قانون بولتزمان

جسيمات النظام H و. كيف تقسم الجزيئات بالطاقة؟ كيف يمكن أن يكون لعدد الجزيئات طاقة؟

الكون في المحطة يساوي القيمة القصوى:

والآن نعرف المزيد:

نحن نعرف الفروق:

ريفنيان (2) ليس لديه كل عدد المستقلين

من أجل الالتفاف حول المتغيرات البور ، نستخدم طريقة مضاعفات لاغرانج غير الهامة:

يتم اختيارهم بحيث تكون معاملات التغيرات المراحة مساوية للصفر.

تودي ريشتا أعضاء من مبلغ مستقل. تبقى viide ، scho

يحتمل أن تكون فعالة من حيث التكلفة:

مقترح:

نحن نمثل في (3):

دعنا نتخلص من مضاعف آخر. لوغاريتم Ur-e (6) ، مضروبًا في i subum:

أصبح مُضاعِف لاغرانج غير المهم مفردًا.

يبقى قانون بولتزمان مكتوبًا:

نحن نمثل في (8) القيم

تشينيك بولتزمان

بعبارة أخرى ، تمت كتابة بولتزمان على النحو التالي:

من الواضح ، إذن ، عند درجة حرارة قريبة من الصفر المطلق. لا توجد جزيئات على خطوط الصحوة. في درجة حرارة لم تكن غير متسقة ، لقد ارتفعت من أجل الجميع متساوون.

- مبلغ خلف المعسكرات

§ 3. المجموع وراء معسكرات الجزيء و وصلات مع القوى الديناميكية الحرارية

من الواضح أن القوى التي تمتلك الكثير من المال وراء المعسكرات للجزيء. أولاً ، القيمة لا نهائية ، وتعتمد القيمة على درجة الحرارة وعدد الجسيمات وحجم النظام. من الممكن أيضًا الاستلقاء على شكل كتلة جزيء تشكل اندفاعًا.

دالي مجموع المعسكرات ليس قيمة مطلقة ، بل يتم تخصيصه بالضبط للمضاعف الدقيق. Її قيمة الوديعة تساوي طاقة النظام. غالبًا ما تؤخذ درجة حرارة الصفر المطلق على أنها درجة حرارة الجزيء بأرقام كمية دنيا.

الكمية الموجودة خلف المطاحن هي دالة متزايدة لدرجة الحرارة بشكل رتيب:

مع زيادة الطاقة ، يتزايد حجم الأموال وراء المخيمات.

يمتلك المجموع وراء معسكرات الجزيء قوة التكاثر. يمكن الكشف عن طاقة الجزيء من خلال مجموع الطاقات الجزيئية التقدمية والداخلية. يجب كتابة مجموع Todi للمخيمات على النحو التالي:

يمكنك القيام بذلك على النحو التالي:

مطلوب على تدمير rivniv الإلكترونية درجة حرارة عالية. على مدى فترة درجات حرارة منخفضة نسبيًا ، تكون مساهمة التلوين الإلكتروني قريبة من الصفر.

صفر ممزق للدولة الإلكترونية

كل شيء يسمى تسي تقريب بورن أوبنهايمر.

افترض أنه يمكن استبدال نفس المقدار على النحو التالي:

إذا كان الأمر متماثلًا تقريبًا بين بعضهما البعض ، فعندئذٍ:

فيروسية ريفنيف

هذا الشكل من الكتابة يسمى مجموع الطاقة يساوي الجزيء.

يرتبط المبلغ وراء المعسكرات بالقوة الديناميكية الحرارية للنظام.

لنلقِ نظرة على درجة الحرارة:

تم أخذ فيراز بعيدًا بسبب الانتروبيا

طاقة هيلمهولتز

نعرف الرذيلة:

المحتوى الحراري وطاقة جيبس:

فقدان السعة الحرارية:

في المقام الأول ، تزداد جميع القيم - ce إلى صفر طاقة ، بطريقة أخرى ، يتم حساب جميع القيم المتساوية للأنظمة ، حيث يمكنك غالبًا تذكرها. في الغاز المثالي ، لا تختلف الجزيئات.

§ 4. التوزيع القانوني لجيبس

جيبس ، بعد أن روج لطريقة المجموعات الإحصائية أو الديناميكية الحرارية. مجموعة - tse عظيم ، ولكن لا يوجد تناقض ، وعدد من الأنظمة الديناميكية الحرارية المماثلة ، والتي في microstanes مختلفة. تتميز المجموعة المتناهية الصغر بالاتساق. الفرقة الكنسية ماي Postiyni. Rozpodіl Boltsman buv vvedeniya للمجموعة المصغرة ، دعنا ننتقل إلى الكنسي.

ما هي كفاءة ميكروستان واحد في النظام في منظم الحرارة؟

يفهم جيبس ​​المجموعة الإحصائية. ترموستات كبير بشكل واضح ، ربما لمجموعة جديدة - ومع ذلك ، أنظمة في ميكروستانات مختلفة. تعال م- عدد الأنظمة في المجموعة. في المخيم أناأنظمة perebuyat.

في المجموعة المتعارف عليها ، يمكن تحقيق الشظايا باستخدام طاقة مختلفة ، بعد إزالتها ، والتي لا معنى لها من حيث الطاقة المتساوية ، والتي تنبعث من الكذب.

لننتقل إلى المعسكر ، ونحدد طاقة النظام و الكون متساوٍ. نظام Tsіy vіdpovіdaє microstanіv.

أصبحت طاقة هيلمهولتز هي المجموعة الكاملة.

إذا كنت تساوي الطاقة الداخلية إلى الطاقة ، إذن

سوف يصبح Todi ymovіrnіst واحد أكثر تكلفة

في مثل هذه المرتبة ، تكمن umovirnosti ، التي تستحق طاقات مختلفة ، في طاقة النظام ، لكنها قد تكون مختلفة.

- التقسيم الكنسي لجبس

- المرونة في الماكروستان

imovirno.

§5

المبلغ وراء ستانات النظام

ستصبح الوظيفة نظامًا وقد يكون لها قوة التعدد. لإظهار طاقة النظام في لمحة:

اتضح أن هناك علاقة لنظام الجسيمات المحلية. سيكون عدد microstations للجسيمات غير الموضعية أقل. تودي:

قوة Koristuyuschie في المضاعف ، otrimaemo:

§ 6. المجموع التدريجي للمخيمات.
قوة TD للغاز المثالي أحادي الذرة

دعونا نلقي نظرة على الغاز المثالي أحادي الذرة. يدخل الجزيء كنقطة ، حيث يمكن أن تتحرك الكتلة والبناء في الفضاء. غالبًا ما تكون الطاقة باهظة الثمن:

يمكن أن يكون لمثل هذه الحركة ثلاثة مستويات من الحرية ، والتي يمكن تخيلها من خلال طاقة النظر إلى ثلاثة مستودعات. لنلقِ نظرة على إحداثيات ruh uzdovzh X.

من ميكانيكا الكم:

افترض ذلك.