THERMODYNAMIQUE STATISTIQUE, statistique divisée. physique, liant les lois de la thermodynamique sur la base des lois de l'interaction. ce système de stockage ruhu de particules. Pour les systèmes d'une station tout aussi importante, la thermodynamique statistique permet de calculer les potentiels thermodynamiques, d'enregistrer le niveau de la station et de calculer ceux de phase et chimiques. égal. La thermodynamique statistique d'importance non uniforme donne l'imputation de spivvіdnoshen (niveaux de transfert d'énergie, d'élan, de masse et de yogo des esprits frontaliers) et vous permet de calculer scho à inclure dans l'équation de transfert de cinétique. coefficients. La thermodynamique statistique établit des quantités. zv'azok mizh mikro- et macro-puissance fiz. cette chim. systèmes. Les méthodes de Rozrahunkov et la thermodynamique statistique vikoristovuyutsya à toutes les lignes telles. théorique chimie.
Compréhension de base. Pour les statistiques. Description de macroscopique. systèmes par J. Gibbs (1901), il a été proposé pour gagner la compréhension de la statistique. ensemble et espace de phase, ce qui vous permet de compléter les tâches de la méthode et de la théorie de l'immobilité. Statistique ensemble-sukupnіst arc un grand nombre des mêmes systèmes beaucoup d'autres. des particules (c'est-à-dire des « copies » du système analysé), qui, à la même station macro, deviendront davantage de paramètres ; le microstane du système peut être rafraîchi avec lui. Principale statistique ensemble-microcanonique, canonique, grand canonique. et isobare-isotherme.
Microcanonique. l'ensemble de Gibbs vikoristovuyuchi lors de l'examen de systèmes isolants (qui n'échangent pas d'énergie E avec un milieu superflu), qui peut être constant V et le nombre de particules identiques N (les paramètres E, V et N deviendront un système). Kalinivka. L'Ensemble de Gibbs a été choisi pour la description des systèmes de communication constante, qui sont en équilibre thermique avec le milieu présent (abs. t-ra T) avec un nombre constant de particules N (paramètres V, T, N). Grand chanoine. L'Ensemble de Gibbs est choisi pour la description des systèmes critiques, qui se situent dans un équilibre thermique avec un grand milieu (t-ra T) et un équilibre matériel avec un réservoir de particules (il y a un échange de particules de toutes sortes à travers le "murs" pour extraire le système avec un volume de V). Je deviendrai les paramètres d'un tel système V, T et m - le potentiel chimique des particules. Isobare-izothermique. L'Ensemble de Gibbs est choisi pour la description des systèmes qui sont en thermique et délicats. égal au milieu navkolyshnim avec une pression constante P (les paramètres seront T, P, N).
L'espace des phases de la statistique espace mécanique-bagatomy, dont les axes sont toutes les coordonnées rétrécies q i і qui leur sont reliées par des impulsions p i (i = 1,2, ..., M) du système à M pas de liberté. Pour un système composé de N atomes, q i і p i devrait donner les coordonnées cartésiennes de la composante de quantité de mouvement (a = x, y, z) de chaque atome j і M = 3N . L'ensemble de coordonnées et d'impulsions est indiqué par q et p de manière cohérente. La station du système est représentée par un point proche de l'espace des phases d'expansion 2M, et le changement deviendra un système à l'heure ou au moment du point de la ligne vzdovzh, son. trajectoire des phases. Pour les statistiques. La description du système sera introduite pour comprendre la phase obsyagu (l'élément de l'obligation d'espace des phases) et la fonction de la subdivision de f (p, q), qui caractérise la largeur de l'immobilité du point, qui représente l'état du système, les éléments de l'espace des phases près du point de coordonnées p, q. La mécanique quantique a un engagement de phase pour comprendre l'énergie discrète. spectre du système obsyagu de fin de ligne, tk. le camp d'une petite partie n'est pas déterminé par une impulsion et des coordonnées, mais par une fonction hvilienne, qui est dans une dynamique stationnaire. système de moulin vіdpovіdaє énergique. spectre de stations quantiques.
La fonction de fractionnement classique Le système f(p, q) caractérise la souplesse de mise en œuvre de ce microJe deviendrai (p, q) un élément obsyagu dG de l'espace des phases. Imovirnist perebuvannya N particules dans une infiniment petite obscience de l'espace des phases est plus:
de dГ N - élément de la connexion de phase du système en unités de h 3N h-constant Planck; dilnik N! vrakhovu ceux scho, scho permutation de la similitude. les particules ne modifient pas le système. F-tsiya rozpodіlu vіdpovіdaє umovі normalisation t f(p, q)dГ N = 1, car le système est authentiquement connu de K.-L. devenir. Pour les systèmes quantiques, la fonction rozpodіlu définit le système imovirnіst w i , N znahodzhennya de N particules dans une station quantique, qui est donné par un ensemble de nombres quantiques i , avec l'énergie E i,N pour la normalisation de l'esprit
Valeur moyenne au temps t (tobtoun intervalle d'heures infiniment petit de t à t + dt) être physique. les valeurs de A(p, q), qui sont les f-tsієyu des coordonnées et des impulsions de toutes les parties du système, pour les f-tsії rozpodіl supplémentaires sont calculées selon la règle (y compris i pour les processus sans importance ):
L'intégration sur les coordonnées est effectuée pour l'ensemble du système, et l'intégration sur les impulsions en - , jusqu'à +, . Moulin thermodynamique. Système Rivnovagi yak glissé intera t: , . Pour tout aussi important stannіv f-tsії rozpodіlu vynachayutsya sans vіrіshennya ur-nya ruhu système d'entrepôt de particules. La vision de ces fonctions (la même pour les systèmes classiques et quantiques) a été introduite par J. Gibbs (1901).
Au niveau microcanonique ensembles de Gibbs tous les microstanes avec une énergie donnée E rіvnoymovirnі in f-tsіya rozpodіlu pour klasich. les systèmes peuvent ressembler à :
f(p,q) = UNE ré,
de d - Fonction delta de Dirac, H(p, q) - Fonction de Hamilton, qui est la somme de la cinétique. ce potentiel. l'énergie des petites particules; postіyna A est choisi pour la compréhension de la normalisation f-tsії f(p, q). Pour les systèmes quantiques, avec la précision de la définition d'un état quantique , qui est plus important que la valeur de DE, il est possible jusqu'à la fréquence d'insignifiance entre l'énergie et l'heure (entre l'impulsion et la coordonnée de la particule), f-tsiya w (E k) \u003d -1 (E k) = 0, donc E k< Е и E k >E + D E. Développement g(E, N, V)-t. sonner statistique vaga, scho dorivnyuє kіlkosti quantum stanіv en énergie. balle D E. thermodynamique statistique spіvvіdnoshennia importante - liens système d'entropie zі statistique. wagon:
S(E, N, V) = klng(E, N, V)
Au canonique ensembles de Gibbs la stabilité de la signification du système dans le micro-état, qui est déterminée par les coordonnées et les impulsions de toutes les N particules ou par les valeurs de E i,N peut ressembler à : f(p, q) = exp (/kT); w je,N = exp[(F - E je,N)/kT],de F-libre. énergie (énergie de Helmholtz), qui doit être déposée dans la valeur de V, T, N :
F = -kTlnZN ,
de Z N-stat. somme (au moment du système quantique) statistique du chi. intégrale (à l'époque des systèmes classiques), qui sont déterminées par la normalisation de l'esprit de f-tsіy w i, N ou f (p, q):
Z N = m exp[-H(p, q)/kT]dpdq/(N!h 3N)
(La somme sur r est prise sur tous les états quantiques du système, et l'intégration est effectuée sur tout l'espace des phases).
Au Grand Canon. ensembles de Gibbs f-tsiya rozpodіlu f(p, q) et statistique. somme X
de W-thermodynamique potentiel, qui devrait être déposé sous la forme de changements V, T, m Dans izobarno-іzothermіch. ensembles de Gibbs la somme de Q, telle qu'elle ressort de l'esprit de la norme, à considérer :
de G-énergie du système de Gibbs (potentiel isobare-isotherme, enthalpie libre).
Pour le calcul de la thermodynamique f-tsії peut être victorieux qu'il s'agisse d'une rose: les puants sont équivalents à un pour un et ils sont similaires à différents physiques. les esprits. Microcanonique. objectif rozpodil Gibbs zastosovuєtsya. arr. à la théorie suivi. Pour des tâches spécifiques, des ensembles sont considérés, dans lesquels il a été pris d'échanger de l'énergie avec un milieu (canonique et isobarique-izothermique) ou d'échanger de l'énergie et des particules (grand ensemble canonique). Le reste est particulièrement adapté à la phase et à la fertilisation chimique. égal. Statistique les sommes Z N à Q nous permettent de désigner l'énergie de Helmholtz F, l'énergie de Gibbs G, ainsi que la thermodynamique. Saint-Îles du système, en maintenant la différenciation des statistiques. sumi pour les paramètres vіdpovіdnimi (pour rozrakhunku 1 mol in-va): ext. énergie U = RT 2 (9 lnZ N /9 T) V , enthalpie H = RT 2 (9 lnQ/9 T) P , entropie S = RlnZ N + RT(9 lnZ N /9 T) V = R ln Q + RT(9 ln Q/9 T) P , capacité calorifique à pression constante V = 2RT(9 lnZ N /9 T) V + RT 2 (9 2 lnZ N /9 T 2) V , capacité calorifique à pression constante С Р = 2RT (9 lnZ N /9 T) P + + RT 2 (9 lnZ N /9 T 2) P etc. Rép. toutes les valeurs ci s'accumulent et sont statistiques. sens. Ainsi, l'énergie interne est tirée de l'énergie moyenne du système, ce qui permet de voir le premier épi de la thermodynamique comme la loi de conservation de l'énergie en Russie, le système des particules ; vile. l'énergie est liée à partir de statistiques. la somme du système, entropie-z le nombre de microstations g dans une macrostation donnée, ou statistique. vaga macrostan, i, plus tard, z yoga imovirnistyu. Sens de l'entropie, en tant que monde d'imovirnosti, je sauverai cent cinquante positions (sans importance). A la station d'égale entropie isolir. le système peut avoir la valeur maximale possible lors de l'établissement de l'appel. esprits (E, V, N), tobto camp tout aussi important є naib. camp possible (avec max. statistique. wagon). Par conséquent, la transition d'un état sans importance à un état tout aussi important est le processus de transition d'un état plus petit à un état plus grand. À qui polygaє statistique. sens à la loi de croissance de l'entropie, zgіdno à une sorte d'entropie d'un système fermé ne peut qu'être augmenté (div. Un autre épi de thermodynamique). À t-ri abs. système zéro peau perebuvaє dans l'ensemble. stani, dans lequel w 0 = 1 et S = 0. La solidification de Tse est le troisième épi de la thermodynamique (div. Théorème thermique). Il est clair qu'à partir de la définition sans ambiguïté de l'entropie, il est nécessaire d'accélérer la description quantique, car au classique statistiques d'entropie m. b. nommé seulement avec précision à un dodanku suffisant.
Systèmes idéaux. Statistique de Rozrahunok. somme de plusieurs systèmes є tâches pliables. Vaughn sollicitera significativement différentes compagnies gazières, comme apport de potentiels. L'énergie pour la pleine énergie du système peut être chargée. De cette manière, le nombre de f-tsiya f-tsіya podіlu f (p, q) pour les particules N du système idéal est exprimé par une partie supplémentaire f-tsіy podіlu f 1 (p, q):
Les particules de Rozpodіl sur le mikrostanami tombent dans le vid їhny kіnetich. énergie et type de sv-quantique dans le système, umovleniyaeux la similitude des parties. En mécanique quantique, toutes les parties sont divisées en deux classes : les fermions et les bosons. Le type de statistique, qui se sous-ordonne fréquemment, correspond sans ambiguïté à leur spin.
La statistique de Fermi-Dirac est révélatrice de la différence dans le système des totalités. particules de spin 1/2, 3/2,... en unités ђ = h/2p. Chastka (ou une quasi-particule), qui sous-ordonne la signification des statistiques, du son. fermions. Les électrons dans les atomes, les métaux et les conducteurs, les noyaux atomiques avec un numéro atomique non apparié, les atomes avec une différence non appariée entre le numéro atomique et le nombre d'électrons, les quasi-particules (par exemple, les électrons et les dirks dans les corps solides) sont plus minces que les fermions. La statistique Tsya a été proposée par E. Fermi en 1926; du même sort P. Dirak z'yasuvav її quantum. sens. La fonction hvilienne du système des fermions est antisymétrique, c'est-à-dire. zminyuє svіy signe lorsque la permutation des coordonnées et la rotation ressemblent à une parité de la similitude. particules. Un état quantique de peau ne peut pas avoir plus d'une particule (div. principe de Pauli). Le nombre moyen de particules n i du gaz parfait de fermions, qui sont recyclées à la station avec l'énergie E i, est déterminé par la fonction de la subdivision de Fermi-Dirac :
n je = (1 + exp [(E je - m )/kT]) -1 ,
de i-ensemble de nombres quantiques, qui caractérisent le moulin de la pièce.
La statistique de Bose-Einstein définit des systèmes de totologies. particules de spin nul ou infini (0, ђ, 2ђ, ...). Une partie ou une quasi-particule, qui sous-ordonne la signification des statistiques, du son. boson. Cette statistique a été proposée par Sh. Bose (1924) pour les photons et justifiée par A. Einstein (1924) par des centaines de molécules d'un gaz parfait, qui sont considérées comme des particules d'entrepôt à partir du nombre de paires de fermions, par exemple. noyaux atomiques avec une paire de nombre total de protons et de neutrons (deutéron, noyau 4 Pas trop mince). Avant les bosons, on peut aussi voir des phonons dans 4He solide et rare, des exitons dans des conducteurs et des diélectriques. La fonction de Khvilyov du système est symétrique selon la permutation de la parité ou non de la similitude. particules. Le nombre d'états quantiques n'est limité par rien, c'est-à-dire. dans un camp, il peut y avoir beaucoup de particules. Le nombre moyen de particules de n i gaz parfait de bosons, qui sont utilisées dans la station avec l'énergie E i, est décrit par la fonction de Bose-Einstein :
n je = (exp [(E je - m)/kT]-1)-1.
Les statistiques de Boltzmann, appelons-les statistiques quantiques, si nous pouvons résister aux effets quantiques. haute tour). On y voit la distribution du gaz parfait par les impulsions et les coordonnées dans l'espace des phases d'une particule, et non dans l'espace des phases de toutes les particules, comme dans le cas de la distribution de Gibbs. Yak minime. seul espace de phase obsyagu, scho maє shіst vimiryuvan (trois coordonnées et trois projections de l'élan de la particule), apparemment jusqu'au quantum. spіvvіdshennyam neviznachenosti , vous ne pouvez pas choisir un contrat plus petit, nizh h 3 . Le nombre moyen de particules n i d'un gaz parfait, qui sont rachetées à la station avec l'énergie E i, est décrit par la fonction de Boltzmann :
n je = exp [( m-E i)/kT].
Pour les pièces, comme ruhayutsya pour les lois du classique. mécaniciens à l'usine. puissant. le champ U(r) est statistiquement égal à la fonction de rozpodіlu f 1 (p, r) pour les impulsions p et les coordonnées r des particules d'un gaz parfait peuvent être vues :f 1 (p, r) = A exp (- [p 2 / 2m + U (r)] / kT). Ici p 2/2m-cinétique. l'énergie des molécules de masse w, constante A est calculée pour la normalisation de l'esprit. Tsey viraz sonne souvent. rozpodіl Maxwell-Boltzmann et razpodіl Boltzmann zv. une fonction
n(r) = n 0 exp[-U(r)]/kT],
de n(r) = t f 1 (p, r) dp - largeur du nombre de particules au point r (n 0 - largeur du nombre de particules sans champ parfait). Rozpodil Boltzmann décrit la taupe rozpodіlrefroidir dans le champ de gravité (f-la barométrique), molécules et particules hautement dispersées dans le champ des forces du centre de l'eau, électrons dans les conducteurs non virogènes, et également vicoriste pour les ions rozrahunka rospodil dans rozbavl. solutions d'électrolytes (sur le terrain et sur le cordon avec l'électrode) et ainsi de suite. A U(r) = 0, le rozpodil de Maxwell - Boltz-mann suit le rozpodil de Maxwell, qui décrit le rozpodil pour les particules swidkost, qui sont dans le statistique. égal (J. Maxwell, 1859). Zgіdno z tsm rozpodіl, ymovіrne nombre de molécules dans les composants de volume unitaire de la liquidité qui se situent dans des intervalles vіd u i à u i + du i (i \u003d x, y, z), signifie f-tsієyu:
Rozpodіl Maxwell ne ment pas dans vzaєmodіy. entre les particules et c'est vrai non seulement pour les gaz, mais aussi pour les rides (car une description classique est possible pour eux), mais aussi pour les particules browniennes, qui sont importantes dans les rides et les gaz. Yogo vikoristovuyut pour pіdrakhunku nombre de molécules de gaz zіtknen entre elles au cours de la chimie. atomes p-tsії et z pov-stі.
Le montant derrière les camps de la molécule. Statistique la somme des gaz parfaits en canonich. les ensembles de Gibbs sont exprimés par la somme derrière les camps d'une molécule Q 1 :
de E i - énergie du i-ème niveau quantique de la molécule (i = A peu près égal au niveau zéro de la molécule), g i -statistique. vaga du i-ième égal. En même temps, vous pouvez voir beaucoup d'électrons, d'atomes et de groupes d'atomes dans une molécule, et vous pouvez enrouler beaucoup de molécules dans leur ensemble, la protéo peut être approximativement indépendante. Todi sum pour les camps de la molécule m. b. Il est présenté à la création d'un lot d'entrepôts, liés avec des marches. ruhom (poste Q) et z vnutrіshnyomol. Rukhami (poste Q) :
Q 1 \u003d Q post Q ext, Q post \u003d l (V / N),
de l = (2p mkТ/h2) 3/2 . Pour les atomes, Q ext est la somme des états électronique et nucléaire de l'atome ; pour les molécules Q ext - la somme de l'électronique, du nucléaire, du colivan. je tourne. devenir V zone t-r vіd 10 à 10 3 Avant le son des vicoristes, des descriptions sont décrites, dans lesquelles les cuirs des types de ruhu désignés peuvent être vus indépendamment: Q vn \u003d Q ate · Q otra · Q wrapper · Q count / g, de g - le nombre de symétrie, égal au nombre de totalité. configurations qui sont accusées d'envelopper des molécules composées des mêmes atomes ou groupes d'atomes.
La somme derrière les camps du mouvement électronique Q a mangé plus de statistiques. Wagi R t principal. l'électronique devient une molécule. Chez les riches. fluctuations des principaux le rіven des non-vierges et l'éclat du rіvnya éveillé le plus proche signifie. énergie: (P t \u003d 1). Cependant, dans un certain nombre de comportements, par exemple. pour la molécule O 2 , Pm = h, dans l'ensemble. le moment du nombre de molécules de ruhu vіdmіnniy vіd zéro je peux mіsce vyrodzhennya energіchnyh rivnіv, et energії zbudzhenih stanіv m. b. finir bas. Le montant derrière les camps Q est dégoûtant, affolé par la relance des spins nucléaires, mon cher :
de s i -spin du noyau de l'atome i, tvir est pris pour tous les atomes de la molécule. La somme d'argent derrière les camps. ruhumolécules de v i -fréquencespetits kolivans, 
n est le nombre d'atomes dans une molécule. Somme pour les moulins à tordre. L'effondrement d'une molécule atomique riche avec de grands moments d'inertie peut être vu classiquement [observation à haute température, T/qi 1 de qi = h 2 /8p 2 kI i (i = x, y, z), I t est le moment d'inertie de la tête s'enroulant autour de l'axe i]: Q BP \u003d (p T 3 / qxqyqz) 1/2. Pour les molécules linéaires avec moment d'inertie I statistique. somme Q vr \u003d T / q de q \u003d h 2 / 8p 2 * kI.
Lorsque rozrahunkah à t-rah supérieur à 103 Jusqu'à ce qu'il soit nécessaire de protéger l'anharmonisme de la division des atomes, les effets de l'interaction. kolyvannya. je tourne. étapes de liberté (div. Molécules non-zhorstki), ainsi que la multiplicité des stations électroniques, la population des réveils, etc. basses températures(En dessous de 10 K) il est nécessaire de corriger les effets quantiques (surtout pour les molécules diatomiques). Oui, tournez. La structure de la molécule hétéronucléaire AB est décrite par le f-le :
l-nombre de rotation Je deviendrai, et pour les molécules homonucléaires A2 (surtout pour les molécules d'eau H2, deutérium D2, tritium T2) nucléaire et enveloppe. étape de la liberté d'interaction. amiavec un ami : Q est dégoûtant. rotation Q otrut · Q rot.
Connaître la somme des molécules derrière les camps permet de développer la thermodynamique. sv-va іdealnogo gaz et la somme des gaz idéaux, incl. constantes chimiques. étape égale et tout aussi importante d'ionisation finement. Valeur importante de la théorie abs. Swidkosti r-tsіy peut mozhlivіst rozrahunku constantes égales au processus d'osviti aktivіr. complexe (camp de transition), car cela ressemble à une modification. partie, un s kolivan. les étapes de la liberté ont été remplacées par l'étape de la liberté de marcher. se ruer.
Systèmes imparfaits. Dans les gaz réels, les molécules interagissent. un avec un. Et ici la somme des camps de l'ensemble ne commence pas au bas de la somme des camps de huit molécules. Qu'en pensez-vous, qu'en pensez-vous. mode mutuel. ne pas verser à l'intérieur. Je deviendrai des molécules, statistiques. la somme du système dans le classique. proximité pour le gaz, qui est composé de N identités. particules, peut ressembler à :
de 
Ici<2 N-configuration. intégrale, qui vrakhovuє vzaєmod. molécules. Naib, souvent potentiel. L'énergie des molécules U est considérée comme une somme de potentiels de paires : U = =de U(r ij) - centre potentiel. la force de poserVіdstanі r ij entre les molécules i et j. Vrakhovuyt également riche en contributions au potentiel. l'énergie, l'effet de l'orientation des molécules est juste. Nécessité de la configuration rozrahunka. intégré vinikaє pіd heure rassglyadu si n'importe quel condenseur. phases et entre les phases. Exactement le sommet de la tâche. c'est pratiquement impossible, donc pour l'analyse statistique. somme et tout thermodynamique. sv-in, oberzhuvanih іz statistich. sumi diferentiyuvannyam pour les paramètres vіdpovіdnimi, vikoristovuyut decomp. voies voisines.
Vіdpovіdno jusqu'à t. Pour la méthode des distributions de groupes, la norme du système examine la totalité des complexes (groupes), qui est basée sur un nombre différent de molécules et de configurations. L'intégrale se décompose en une série d'intégrales de groupe. Un tel pidkhid vous permet de révéler si vous êtes thermodynamique. f-tsіyu vrai gaz yak bas pour les étapes schіlnostі. max. important spіvvіdnoshennia de ce genre - vіrialne ur-nya deviendra.
Pour la théorie inventaire de sv-v schіlnih gazіv, rіdin in solid in, rozchinіv neelektrolіtіv in elektrolіtіv in inter razdіlu in tsikh systems bolsh zruchnym, nizh pryay rozrahunok statistich. sumoyu є méthode des fonctions n-partielles rozpodіlu. Un nouveau député a un statisticien. peau vaga deviendra fixe. l'énergie de spіvvіdnoshennia vicorous mіzh f-tions rozpodіlu f n , yakі caractérise les particules de vibration znakhodzhennya à la fois aux points de l'espace avec les coordonnées r 1 ,..., r n ; pour n = N f N = b f (p, r) dp (ici i ci-dessous q i = r i). La fonction en une partie f 1 (r 1) (n \u003d 1) caractérise l'épaississement rozpodіl dans les îles. Pour le corps solide tse périodique. f-tsiya iz maxima aux nœuds du cristal. ouvrages d'art ; pour gaziv ou rіdin sans ext. le champ est devenu une valeur égale à macroscopique. Rivière Gustini in-va. Dvochastkova f-tsiya rozpodіlu (n = 2) caractérise l'imovirnіst znakhodzhennyadeux particules aux points 1 et 2 ; fonction de corrélation g (|r 1 - r 2 |) = f 2 (r 1, r 2) / r 2, qui caractérise la corrélation mutuelle dans la distribution des particules. L'information pertinente est donnée par l'analyse structurale aux rayons X.
F-tsії rozpodіlu rozmіrnostі n in n + 1 poov'yazanі neskіchennoy system integrodifference scho zacheplyuyutsya. ur-nіy Bogolyubov-Born-Grіn-Kirkvud-Іvon, dont la solution a été prise superficiellement en douceur, à laquelle les effets de corrélation entre les particules vrakhovuyut introduites par decomp. approximations, comme si elles signifiaient, d'une certaine manière, le f-tsiya f n est exprimé à travers le f-tsії moins sombre. Rép. Cassé déc. approximation des méthodes de rozrahunka f-tsіy f n , et à travers elles - toutes thermodynamiques. Indicateurs dans le système analysé. max. stosuvannya peut être proche de Percus-Ievka et hyperchain.
Modèles de solution de condenseur. se familiariser avec la thermodynamique regardant pratiquement tous les physiques et chimiques. Tâches. L'ensemble du système est divisé en régions locales de taille caractéristique de l'ordre de la molécule u 0 . Zagalom dans différents modèles d'expansion de la zone locale m. b. comme plus, donc je moins u 0 ; zdebіlshoy puanteur zbіgayutsya. La transition vers une subdivision discrète de molécules dans l'espace est nettement plus facile à décomposer. configuration des molécules. Modèles Gratkov vzahovuyut vzaєmod. molécules une à une ; énergie d'interaction. décrit l'énergie paramètres. Dans un certain nombre de modèles vipadkіv gratkovі, des décisions exactes permettent d'évaluer la nature de l'approche indirecte. De leur vision supplémentaire possible du riche et du spécifique. vzaєmod., orientation. effets, etc. Les modèles de Gratkov sont les principaux dans le développement et la mise en œuvre de la recherche appliquée dans le domaine des non-électrolytes et des polymères, des transitions de phase, des phénomènes critiques et des systèmes hautement hétérogènes.
Méthodes numériques pour la détermination de la thermodynamique. sv-in nabuvayut daedals d'une plus grande importance dans le monde pour calculer le développement. La technologie. La méthode de Monte Carlo a une analyse directe des intégrales riches, ce qui vous permet de prendre les données statistiques. milieu de gardela valeur de A(r1.....r N) pour be-yakim zі statistique. ensembles(Par exemple, A est l'énergie du système). Donc, au canon. ensembles thermodynamiques. la moyenne peut ressembler à :
La méthode danoise zastosovuetsya pratiquement à tous les systèmes; Maintien d'une valeur moyenne supplémentaire pour obmezheniya obsyagіv (N = 10 2 -10 5) є bonnes approximations pour la description de macroscopique. les objets peuvent être considérés comme des résultats précis.
À la méthode du langage. La dynamique d'évolution sera systématiquement considérée pour l'intégration numérique complémentaire des équations de Newton pour la partie peau de gouvernail (N = 102-105) avec des potentiels d'interaction interpartielle donnés. Des caractéristiques égales du système sont établies lorsqu'elles sont moyennées sur des trajectoires de phase (derrière les décalages et les coordonnées) sur la grande horloge, après avoir défini la distribution maxwellienne des particules derrière les décalages (la période dite de thermalisation).
Obmezhennya et méthodes numériques vikoristanny dans l'ensemble. sont déterminés par les possibilités de la MOE. Spécialiste. calculer. priyomi autorise ominati pliable, pov'yazanі z tim, scho n'est pas un vrai système, mais un petit obsyag; Ceci est particulièrement important lors de la gestion des potentiels d'interaction à longue portée, de l'analyse des transitions de phase, etc.
Cinétique physique - statistiques fractionnées. physique, qui donne une description de la spivvіdnuvannya spіvvіdnіnіnіnі teplodіnаіnіkі protsіsіv irrévocable, scho є ospezhennja energії, impulsu in massi, et aussi vplyv dans les processus de zovn. arrosage Kinetich. coefficients macroscopiques. Indicateurs du milieu sucile, qui signifie la jachère des flux de fiz. quantités (chaleur, quantité de mouvement, composantes de masse et po) dansappeler l'écoulement des gradients de t-ri, concentration, hydrodynamique. vitesse et autres. Il est nécessaire de distinguer les coefficients d'Onsager, car ils sont inclus dans l'équation qui montre les flux de thermodynamique. forces (thermodynamique. Niveau de Rukh) et coefficients de transfert (diffusion, conductivité thermique, viscosité mince) qui entrent dans le niveau de transfert. Premier m. b. expressions à travers les autres pour obtenir de l'aide spіvvіdnoshen mіzh makroskopich. caractéristiques du système, qui ne peuvent être considérées que comme des coefficients. transféré.
Pour rozrahunka macroscopique. coef. Il faut que le transfert soit moyenné sur les capacités de mise en œuvre d'actes élémentaires à transférer pour une fonction supplémentaire sans importance. Celui qui analyse a mal à la tête. type de f-tsії rozpodіlu f(p, q, t) (t-h) nevidomy (sur le vіdmіnu vіd іvnоvnаnіїї stan sistem, yak opisuєєyu f-tsії rozpodіlu Gibbs, obrazhuvanih à t : , ). Nous regardons n-parties de f-tsії rozpodіlu fn (r, q, t), donc nous retirons de f-tsіy f (p, q, t) en moyenne sur les coordonnées et les impulsions de l'autre (N - n) particules :
Їx m. b. un système de niveaux a été mis en place, ce qui vous permet de décrire certains des états inégaux. Virіshennya tsієї systèmes ur-nіy duzhe plié. En règle générale, la cinétique la théorie des gaz et des quasi-particules de type gazeux dans les solides solides (fermions et bosons) est inférieure au niveau d'une fonction à une seule particule rozpodila f 1 . À l'aveu de l'existence d'une corrélation entre les camps de n'importe quelles particules (hypothèse de la jeunesse au chaos), le soi-disant son est enlevé. cinétique ur-nya Boltzmann (L. Boltzmann, 1872). Tse ur-nie vrakhovuє zminu f-tsii rozpodіlu particules pіd vplyom ext. forces F(r, t) et paires de particules entre particules :
de f 1 (u, r, t)zіtknennya, f "1 (u", r, t) i-f-tsії rozpodіluaprès le silence; u i-netteté des particules avant zіtknennya, u "i - lissage des mêmes particules après le zіtknennya, і = |u -|-module pour apporter la netteté des particules qui sont zіshtovhuyutsya, q - kut mizh vіdnosit. , s (u,q)dW - section efficace différentielle de la distribution des particules sur le corps coupé dW dans le système de coordonnées du laboratoire, qui doit être déposée conformément à la loi d'interaction des particules vіdpovіdna pritsіlna vіdstan i azimutal kut lіnії tsentrіv ): s dW = bdbde, et molécules rozglyadayutsya yak centre de pouvoir de potentsіalom scho dépôts od vіdstanі viraz pour diferentsіalnogo efektivnosti pererіzu otrimuyut sur osnovі kvantovoї mehanіki, de urahuvannyam vplivu efektіv simetrіі sur ymovіrrіrії sur ymovіrrіrіі
Comment le système va-t-il devenir statistique. égal, intégral zіtknen Stf est égal à zéro et solutions cinétiques. L'ur-niya de Boltzmann méprisera Maxwell. Pour les états sans importance, la cinétique de rozvyazannya. Les égaux de Boltzmann sonnent à la vue de la propagation à la série f-tsії f 1 (u, r, t) pour de petits paramètres du f-tsії rozpodіlu de Maxwell. Pour l'approximation la plus simple (réaction), l'intégrale d'intégration est approximée par St f gaz dans vnutr. étapes de liberté symétrie de la conductivité thermique de la rіdina, il est possible de gagner localement une partie tout aussi importante f-tsіyu rozpodіlu z t-swarm, chem. Potentiels et hydrodynamique. shvidkіstyu, yakі vіdpovіdat razglyady petit volume de la patrie. Avant cela, vous pouvez connaître la correction, proportionnelle aux gradients du t-ri, hydrodynamique. sécheresse et chim. les potentiels des composants, et calculer les flux d'impulsions, d'énergie et d'in-va, ainsi que d'arrondir l'équation de Navier-Stokes, la conductivité thermique et la diffusion. Je coef ici. les transferts sont proportionnels aux corrélations espace-heure. fonctions des flux d'énergie, des impulsions et de l'in-va du composant cutané.
Pour la description des processus de transfert de substances dans les corps solides et entre les divisions avec un corps solide, un modèle de réseau d'un condenseur est largement utilisé. phase. L'évolution du système sera décrite par le principal. cinétique ur-yum (équation maîtresse)
de P(q, t) = tf(p, q, t) du- la fonction a été subdivisée, moyennée sur les impulsions (fluidité) de toutes les N particules, qui décrit la subdivision des particules selon les nœuds de la structure du grenat (six nombre de racines N y , N< N y),
q- номер узла или его координата. В модели "решеточного газа "
частица может находиться в узле (узел занят) или отсутствовать (узел свободен);
W(q : q") - mobilité de la transition du système en une heure zі stan q, qui est décrite par l'ensemble des coordonnées des particules, en stan q". La première somme décrit la contribution de tous les processus, dans lesquels il a eu lieu la transition des Danois au camp q, une autre somme-vihid de ce camp. Dans le cas d'une distribution de fréquence également importante (t : , ) P(q) = exp[-H(q)/kT]/Q, de Q-statistique. la somme, H(q)-énergie du système peut être q. La mobilité de la transition se satisfait du principe détaillé : W(q" : q)exp[-H(q")/kT] = W(q : q")exp[-H(q)/kT]. Derrière les sous-sacs d'équations pour les fonctions P(q,t) sera cinétique. ur-nya pour les fonctions n-chastkovyh rozpodіlu, yakі otrimuyut faisant la moyenne sur le rozashuvannyam de toutes les autres particules (N - n). Pour une petite h cinétique. ur-nya m. b. virishenі analytiquement chi numériquement et z їх pour aider m. b. enlever le coef. diffusion, autodiffusion, viscosité visqueuse, friabilité finement. Ce type de stagnation avant les processus de transfert dans les cristaux monoatomiques de relaxation du système vers un état tout aussi important permet d'envisager la décomp. processus transitionnels pour la cinétique des transformations de phase, la croissance des cristaux, la cinétique des r-tions de surface. et déterminer leur dynamique. caractéristiques, y compris ce coef. transféré.
Pour rozrahunku coef. transférant dans des phases gazeuses, rares et solides, ainsi qu'aux limites de la séparation des phases, diverses variantes de la méthode de la jetée sont activement victorieuses. dynamique, qui permet de suivre en détail l'évolution du système pendant des heures ~10 -15 s à ~10 -10 s Newton, pour prendre sa revanche sur le bon côté du stochastique.
Pour les systèmes de chem. r-tions sur la nature du rozpodіlu chastok un grand afflux de nadaє spіvvіdnoshennia entre les heures caractéristiques de transfert de réactifs et х khіmіchnym. transformation. Yakscho shvidkist chem. la transformation est petite, le gouffre s'est rompu, il n'explose même pas à l'automne, si c'est un jour. En conséquence, la densité du p-tsії est grande, il est impossible de lutter contre la loi des masses pelucheuses, ainsi que de lutter contre la loi des masses pelucheuses. Il est nécessaire de décrire plus en détail la distribution des réactifs pour la fonction supplémentaire de la distribution des f n s n > 1. Important dans la description de la réaction. le flux de particules à la surface et les fluctuations des réactions contrôlées par la diffusion peuvent être des esprits limites (div. Macrokinetics)., 2ème édition, M., 1982 ; Berkeley cours de physique, prov. de l'anglais, 3 vidavnitstv, v. 5-Reif F., Physique statistique, M., 1986; Tovbin Yu.K., Théorie des processus physiques et chimiques sur le corps inter-gaz-solide, M., 1990. Yu.K. Vinnitsa.
Après avoir lu le matériel du chapitre 9, l'élève est coupable : la noblesse postulats de base de la thermodynamique statistique; rappelles toi pour sécuriser les sommes derrière les camps de la noblesse de leur pouvoir; termes et désignations koristuvatisya, pointant vers la distribution;
Voloditi terminologie spéciale; Débuts de l'analyse des fonctions thermodynamiques des gaz parfaits par des méthodes statistiques.
Postulats de base de la thermodynamique statistique
La méthode thermodynamique ne suffit pas pour les systèmes composés d'un petit nombre de molécules, mais dans de tels systèmes, il existe une différence entre la chaleur et le travail. Dans le même temps, l'absence d'ambiguïté du processus émerge directement:
Même pour un petit nombre de molécules, les insultes deviennent directement égales dans le processus. Pour un système isolé - une augmentation de l'entropie, ou une chaleur induite (pour les processus de redressement tout aussi importants), ou plus de її (pour les processus non importants). Une telle dualité d'entropie peut s'expliquer d'un regard sur l'ordonnancement - le dérèglement du mouvement comme système d'entrepôt de particules ; désormais, comme l'entropie est possible comme le monde du désordre de l'état moléculaire du système. Qi yakіsnі yavlennya kіlkisno razvivayutsya thermodynamique statistique. La thermodynamique statistique fait partie de la branche sauvage de la science - la mécanique statistique.
La principale embuscade de la mécanique statistique a pris la forme du XIXe siècle. au cabinet de L. Boltzmann et J. Gibbs.
Pour décrire des systèmes constitués d'un grand nombre de particules, deux approches peuvent être choisies : microscopique і macroscopique. Les fluctuations macroscopiques sont victorieuses de la thermodynamique classique, où les systèmes qui vengent un seul discours pur, s'imposent comme des changements indépendants dans la tendance sauvage du trio : J (Température), V (À propos d'eux), N (nombre de particules). Cependant, d'un point de vue microscopique, le système, qui peut couvrir 1 mol de parole, comprend 6,02 10 23 molécules. De plus, la première approche consiste à caractériser de manière rapportée le microstan du système,
par exemple, les coordonnées et les impulsions de la partie cutanée au moment de la peau à l'heure. Une description microscopique de la dérivation du quantum chi classique équivaut au mouvement pour le nombre majestueux de ceux qui changent. Ainsi, le microstan de peau d'un gaz parfait en mécanique classique est décrit par des changements de 6N. (n - Nombre de particules) : Coordonnées ZN et projections ZN à l'impulsion.
Tout comme le système est reconstruit à une station tout aussi importante, les paramètres macroscopiques sont constants, tandis que les paramètres microscopiques changent de temps en temps. Cela signifie que le macrostan de la peau a besoin d'un microstane de sprat (en fait - invariablement riche) (Fig. 9.1).
Riz. 9.1.
La thermodynamique statistique établit un lien entre deux approches. L'idée principale est d'attaquer à l'offensive: si le macrostan de la peau contient beaucoup de microstanes, la peau de ceux-ci devrait être privée de sa propre contribution au macrostan. Les mêmes caractéristiques d'un macrobroyeur peuvent être développées en moyenne pour tous les microstanes, c'est-à-dire. pіdsumovuyuchi їhnі contributions z urakhuvannyam statisticheskoї vagi.
Le moyennage sur microstanes est effectué à partir de la meilleure compréhension de l'ensemble statistique. Ensemble - l'ensemble des systèmes identiques que tous les microstanes possibles, similaires à un macrostan. Le système de peau de l'ensemble est une microstation. L'ensemble est décrit par une fonction rozpodil pour les coordonnées et les impulsions p(p, q t), car il représente le rang à venir : p(p, q, t) dpdq - le but du fait que le système à l'ensemble est dans l'élément de volume dpq près du point ( R , q) en ce moment t.
La fonction de détection s'est avérée être celle qui indique la valeur statistique du microstand de la peau dans le macrostate.
Du point de vue, les puissances élémentaires de la fonction sont subdivisées :
Une grande partie de la puissance macroscopique du système peut être considérée comme la valeur moyenne des fonctions de coordonnées et d'impulsions f(p, q) par ensemble :
Par exemple, l'énergie interne est la valeur moyenne de la fonction Hamilton H(p,q):
(9.4)
La base de la fonction allait devenir l'essence du postulat principal de la mécanique statistique classique : la structure macroscopique du système est à nouveau définie par la fonction réelle de la subdivision , yaka qui plaît aux esprits (9.1) et (9.2).
Pour des systèmes d'égale importance et des ensembles d'égale importance, la fonction de rozpodіl à déposer à l'heure : p = p(p, q). La forme explicite de la fonction s'est développée sous l'influence du type d'ensemble. Il existe trois grands types d'ensembles :
de k \u003d 1,38 10 -23 J / K - Constante de Boltzmann. La valeur de la constante en virase (9.6) est déterminée par la normalisation intellectuelle.
Révoquons le canonique rozpodіlu (9.6) є razpodіl Maxwell pour shvidkost b ce qui est vrai pour les gaz :
(9.7)
de m- masse d'une molécule de gaz. Viraz p(v)dv indique la capacité de la molécule à avoir une valeur absolue dans la gamme de v avant de v + d&. Le maximum de la fonction (9.7) donne le plus de fluidité des molécules, et l'intégrale
densité moyenne des molécules.
Si le système peut être discrètement égal en énergie et peut être décrit mécaniquement quantique, alors le remplacement de la fonction Hamilton H(p, q) vikoristovuyut l'opérateur hamiltonien H, et la substitution de fonction pour la subdivision est l'opérateur de la largeur de matrice p :
(9.9)
Les éléments diagonaux de la matrice de puissance donnent l'impression que le système se trouve dans la ième station d'énergie et peut avoir de l'énergie. E(.
(9.10)
La valeur de la constante est déterminée par la norme mentale :
(9.11)
La bannière de ce viraz s'appelle le sac derrière les camps. Vіn maє valeur clé pour l'évaluation statistique de la puissance thermodynamique du système. De viraziv (9.10) et (9.11) vous pouvez connaître le nombre de particules Njf puiser de l'énergie
(9.12)
de N- zagalna kіlkіst chastok. La subdivision des particules (9.12) pour une énergie égale est appelée la subdivision de Boltzmann, et le nombre de cette subdivision est appelé le facteur de Boltzmann (multiplicateur). D'autres ont été divisés d'une manière différente : comme s'ils étaient égaux à la même énergie £, ils devraient être combinés en un groupe d'une manière basée sur la sommation des multiplicateurs de Boltzmann :
(9.13)
de gj- kіlkіst rivnіv z énergie Sa , ou un vaga statistique.
De nombreux paramètres macroscopiques dans un système thermodynamique peuvent être passés en revue à l'aide de la subdivision de Boltzmann. Par exemple, l'énergie moyenne est indiquée comme la moyenne pour l'énergie égale avec l'amélioration de leur vag statistique :
(9.14)
3) le grand ensemble canonique décrit le système vіdkrіtі, scho à trouver dans l'échange de chaleur et les bâtiments échangés avec la parole dovkillam. Teplova equal se caractérise par la température T, et égal pour le nombre de particules - le potentiel chimique de la rivière. Par conséquent, la fonction du rozpodil réside dans la température et le potentiel chimique. Il est évident que la fonction d'arrangement pour le grand ensemble canonique ne sera pas célébrée ici.
La théorie statistique suggère qu'à partir d'un grand nombre de systèmes (~10 23), les trois types d'ensembles sont équivalents à un. Le choix d'amener un ensemble à une même puissance thermodynamique, puis le choix d'un autre ensemble pour décrire un système thermodynamique est dicté par un traitement mathématique peu sophistiqué des fonctions à subdiviser.
Thermodynamique. Les robots de Mayer, Joule, Helmholtz ont été autorisés à changer de titre. "la loi de la conservation des forces" (les concepts "force" et "énergie" n'étaient pas strictement discutés à cette époque). La première formulation claire de cette loi a été emportée par les physiciens R. Clausius et W. Thomson (Lord Kelvin) sur la base de l'analyse des résultats du travail d'un moteur thermique, comme le prouve S. Carnot. En examinant la transformation de la chaleur et des robots dans les systèmes macroscopiques, S. Carnot a en fait lancé une nouvelle science, que Thomson a surnommée la thermodynamique. La thermodynamique est mêlée aux particularités de la transformation de la forme thermique des peluches en d'autres, sans être alimentée par les peluches microscopiques des particules, qui forment la parole.
La thermodynamique, de cette manière, considère des systèmes, parmi lesquels il y a une possibilité d'échange d'énergie, sans améliorer la vie microscopique du corps, pour établir le système, celui des caractéristiques des mêmes particules. Distinguer la thermodynamique de systèmes ou de systèmes d'égale importance, qui devraient aller à égalité (thermodynamique classique, mais tout aussi importante) et la thermodynamique de systèmes non importants (thermodynamique non pertinente). La thermodynamique classique est souvent appelée simplement thermodynamique et ne deviendra pas la base de la soi-disant image thermodynamique du monde (TCM), qui s'est formée jusqu'au milieu du 19e siècle. Une thermodynamique d'une importance inégale s'est développée dans l'autre moitié du XXe siècle et a joué un rôle particulier dans l'examen des systèmes biologiques et du phénomène de la vie dans son ensemble.
Dans cet ordre, avec les phénomènes thermiques récents, deux sciences ont été vues directement :
1. La thermodynamique, qui développe des processus thermiques sans améliorer la nature moléculaire de la parole ;
2. Théorie moléculaire-cinétique (un développement de la théorie cinétique de la parole par opposition à la théorie du calorique);
Théorie moléculaire-cinétique. En termes de thermodynamique, la théorie de la cinétique moléculaire se caractérise par l'examen de diverses manifestations macroscopiques de systèmes résultant de l'agrégat majestueux diversifié total de molécules qui s'effondrent de manière chaotique. Théorie moléculaire-cinétique méthode vikoristovu statistichesky, tsіkalyachis n'est pas une poignée de molécules, mais seulement des valeurs moyennes, yakі caractérisent les fluctuations de la majestueuse totalité des particules. Un autre nom pour la théorie cinétique moléculaire est la physique statistique.
Le premier épi de la thermodynamique. En spirale sur les travaux de Joule et Mayer, Klausnus a élevé sa pensée, qui s'est formée dans le premier épi de la thermodynamique. Vіn zrobyv vysnovok, scho be-yaké body maє énergie interne U . Clausius a appelé la chaleur, comme pour être déplacé dans le corps, sur le vіdmіnu vіd "la chaleur de Q, povіdomlenogo tіlu". L'énergie interne peut être augmentée de deux manières équivalentes : en passant sur le corps au travail mécanique A, ou en y ajoutant la quantité de chaleur Q.
A 1860 p. W. Thomson a remplacé de manière résiduelle l'ancien terme « force » par le terme « énergie », enregistrant le premier épi de la thermodynamique dans la formule offensive :
La quantité de chaleur, augmentée par le gaz, afin d'augmenter l'énergie interne du gaz et le fonctionnement du gaz en dehors du travail (Fig. 1).
Pour des changements infiniment petits, peut-être
Le premier épi de la thermodynamique, ou la loi de la conservation de l'énergie, solidifie l'équilibre de l'énergie et du travail. Ce rôle peut être égalisé avec le rôle d'une sorte de "comptable" avec la transformation mutuelle de différents types d'énergie un à un.
Comme le processus est cyclique, le système tourne au broyeur de sortie dans U1 = U2 et dU = 0. Dans ce cas, toute la chaleur est fournie à l'usine. Par exemple, i Q = 0, i A = 0, donc. un processus impossible, le seul résultat d'un tel travail victorieux sans aucun changement dans d'autres corps, tobto. robot "dvigun éternel" (perpetuum mobile).
Mayer, dans son robot, ayant compilé un tableau de toutes les "forces" (énergies) de la nature qu'il a examinées et a parcouru 25 types de transformations (chaleur ® robot mécanique ® électricité, "force" chimique de la parole ® chaleur, électricité) . Mayer, après avoir élargi les dispositions relatives à la conservation et à la transformation de l'énergie sur les organismes vivants (argile їzhі ® processus chimiques ® effets mécaniques thermiques). Ceux-ci ont été appliqués tout au long de l'année par les robots de Hess (1840), dans lesquels la transformation de l'énergie chimique en chaleur a été effectuée, ainsi que par Faraday, Lenz et Joule, à la suite de telles formulations de la loi Joule-Lenz (1845) sur le lien entre l'énergie électrique et l'énergie thermique.J2Rt.
De cette manière, pas à pas pendant dix ans, s'est formé l'un des plus grands principes de la science moderne, qui appelait à l'unification des phénomènes les plus manipulateurs de la nature. Ce principe fonctionne à l'offensive : C'est une grande valeur, on l'appelle énergie, elle ne change pas lors des transformations quotidiennes qui se produisent dans la nature. Le blâmer sur la loi de la conservation de l'énergie n'est pas faux.
Contrôler l'alimentation
1. Pourquoi l'étude des phénomènes thermiques et des transitions de phase a-t-elle révélé l'impossibilité du déterminisme laplacien ?
2. Quels sont les microparamètres, macroparamètres pour étudier les phénomènes thermiques ?
3. Pourquoi le déclenchement des phénomènes de chaleur a-t-il été provoqué et s'il a commencé ?
4. Nommez les scientifiques dont la pratique a constitué la base de la physique des phénomènes thermiques.
5. Que sont les forces conservatrices ? Forces dissipatives ? Apportez des exemples.
6. Pour quels systèmes la loi de conservation de l'énergie mécanique est-elle valable ?
7. Quelle est l'énergie potentielle ? Combien faut-il comprendre les systèmes mécaniques pour comprendre l'énergie potentielle ? Expliquer.
8. Expliquez brièvement la théorie du calorique.
9. Quels ont été les résultats, comment expliquer la théorie du calorique, a été réalisée par Rumfoord ?
10. Pourquoi la capacité calorifique du gaz dans les procédés à pression constante (Cp) et à pression constante (Cv) est-elle différente ? Lequel des scientifiques démontre le plus obstinément ce fait ?
11. Qu'est-ce que la thermodynamique ? Quoi de neuf?
12. Qu'est-ce que la théorie de la cinétique moléculaire ?
13. Qu'est-ce que la physique statistique ? C'est le nom des stars ?
14. Formulez la première thermodynamique.
15. Avec qui (par qui) le premier épi de la thermodynamique peut-il être égalisé ?
Littérature
1. Dyagilev F.M. Le concept des sciences naturelles modernes. - M. : Voir. IMPE, 1998.
2. Concepts des sciences naturelles modernes. / Éd. prof. SA Samigina, 2e espèce. - Rostov n / D: "Phoenix", 1999.
3. Dubnishcheva T.Ya. Concepts des sciences naturelles modernes. Novossibirsk : Type d'UKEA, 1997.
4. Remizov O.M. Physique médicale et biologique. - M. : Vishcha shkola, 1999.
Physique moléculaire
thermodynamique,
Physique statistique,
trois postes
1.
la parole est composée de particules ;
2.
3.
méthode statistique moyenne
méthode thermodynamique
Épis de thermodynamique
Le premier épi de la thermodynamique
δ Q = δ UNE + dU , de dU Q et δ UNE
Un autre épi de thermodynamique
1 - Postulat de Clausius.
2 - Postulat de Kelvin.
Croissance de l'entropie (
Zéro cob de la thermodynamique (épi chaud de la thermodynamique)
Système Yakscho UNE B C, alors le système UNE savoir en rіvnovazі z C
Eléments de cinétique physique. Le phénomène de transfert dans les systèmes thermodynamiquement sans importance. Zagalne rivnyannia les phénomènes de transfert dans les gaz et l'amorçage yogo sont zgіdno de MKT. Influence des coefficients transférés sous la pression de la température.
Cinétique physique(Inn.-grec κίνησις - Rukh) - théorie microscopique des processus dans les médias non importants. En cinétique par les méthodes de la physique statistique quantique et classique
Les processus de transfert d'énergie, de quantité de mouvement, de charge et de parole dans divers systèmes physiques (gaz, plasmas, gaz, corps solides) et de verser sur eux les meilleures eaux sont en cours de développement.
Les systèmes thermodynamiquement non importants ont des irréversible traiter, appeler phénomènes de transfert, qui ont des étendues d'énergie transférée, de masse, d'impulsion. Avant les phénomènes de transfert, on peut voir conductivité thermique(affolé énergie transférée),la diffusion(affolé masi transféré) cette frottement interne(intelligent impulsion transmise).
1. Conductivité thermique. Même si dans une chambre du gaz l'énergie cinétique moyenne des molécules est plus grande, plus faible dans l'autre, alors après une heure de fermeture constante des molécules, le processus de vibration des énergies cinétiques moyennes des molécules, en d'autres termes, faire vibrer les températures.
Le transfert d'énergie sous forme de chaleur est commandé Loi de quatre :
de j E -capacité de flux de chaleur- la valeur, qui est déterminée par l'énergie, qui est transférée sous forme de chaleur axe X,l - conductivité thermique, - gradient de température Xà une ligne droite normale à cette maidanchik. Le signe moins indique qu'avec la conductivité thermique, l'énergie est directement transférée à un changement de température (les signes j E i - protilezhnі).
2. Diffusion. Un phénomène de diffusion dans ce qui semble mimiquement pénétrer et mélanger des particules de gaz à deux points, des corps solides légers et éoliens ; La diffusion démarre jusqu'à l'échange de masses de particules de ces corps, vibre et se poursuit jusqu'à ce qu'il y ait un gradient d'épaisseur existant. A l'heure de la formation de la théorie cinétique moléculaire de la diffusion des vinicules. Les éclats de la molécule s'effondrent avec des tourbillons majestueux, la diffusion peut être plus bruissante. Dès que vous ouvrez un récipient avec un discours odorant dans la pièce, l'odeur se répand correctement. Il n'y a pas de prote superechnosti ici. Les molécules, sous pression atmosphérique, peuvent avoir un peu de temps libre et, zishtovhuyuchisya avec d'autres molécules, il est important de "se tenir" à la maison.
Le phénomène de diffusion pour un gaz chimiquement homogène est d'ordre Loi de Fuc:
de jm -flux de masse- la valeur, qui est déterminée par la masse de parole, qui diffuse à une heure à travers un seul Maidanchik, perpendiculaire axe x, ré-diffusion (coefficient de diffusion), ré r/ ré X- gradient d'épaisseur, qui augmente la vitesse de modification de la largeur d'une unité Xà une ligne droite normale à cette maidanchik. Le signe moins indique que le transfert du masi est dû à un changement direct de force (il y a des signes jm identifiant r/ ré X proliférant).
3. Frottement interne (viscosité). Mécanisme Viniknennya canetons Miza Paralnia Partager Gaza (Rіdini), Shahuyuzhuyu svidkosti, Polyaguє en cela, Shcho à travers la chaleur chaotique de celui-ci, pour amener le ballon à une chute, qui s'effondre plus rapidement, et plus rapidement au ballon, qui s'effondre davantage.
La force du frottement interne entre deux boules de gaz (radini) est sous-ordonnée loi de Newton:
de h- viscosité dynamique (viscosité), d v/ ré X- le gradient de la vitesse, qui montre la vitesse du changement de la vitesse de la vitesse X, perpendiculaire à la droite des boules, S- région F.
L'interaction de deux balles avec une autre loi de Newton peut être considérée comme un processus, lorsqu'une balle passe à l'autre en une heure, une impulsion est transmise, dont le module est plus puissant. Le même viraz peut être imaginé en un coup d'œil
de jp-impulsion de débit- la valeur, qui est déterminée par la même impulsion, qui est transférée en une heure dans le sens positif de l'axe X par un seul Maidan, perpendiculaire à l'axe X, - gradient de largeur. Le signe moins indique que la quantité de mouvement est directement transférée au changement de vitesse.
Coefficient de croissance de diffusion dû aux changements de température :
Avec l'augmentation de la température, le coefficient de conductivité thermique peut également être augmenté :
La rétention en température du coefficient de viscosité est similaire à celle du coefficient de conductivité thermique :
La première loi (le premier cob) de la thermodynamique (la loi de conservation de l'énergie dans les processus thermiques). Commencer le premier épi de la thermodynamique aux isoprocessus dans les gaz. processus adiabatique. Rivnyannia Poisson. Processus polytropique.
Le premier épi de la thermodynamique- l'une des trois lois fondamentales de la thermodynamique, est la loi de conservation de l'énergie pour les systèmes thermodynamiques
.Modifications de l'énergie interne du système lors du passage d'une station à une autre somme plus avancée des forces robotiques et de la quantité de chaleur transférée au système, de sorte qu'elle ne peut être déposée que dans le maïs et le broyeur en bout du système et ne peut pas être déposé de la manière dont il fonctionne. En d'autres termes, l'énergie interne deviendra une fonction. Dans un processus cyclique, l'énergie interne ne change pas.
δ Q = δ UNE + dU, de dUє la dernière différentielle de l'énergie interne du système, et δ Q et δ UNEє quantité élémentaire de chaleur, transférée au système, ce travail élémentaire, complété par le système de manière viable.
Le premier épi de la thermodynamique :
§ en processus isobare
§ en processus isochore ( UNE = 0)
§ en processus isotherme (Δ tu = 0)
Ici - la masse du gaz, - la masse molaire du gaz, - la capacité calorifique molaire à un gaz stable, - la pression, le volume et la température du gaz sont corrects, de plus, la régularité restante n'est correcte que pour un gaz parfait.
État solide de la parole. Le camp, qui se caractérise par la construction du zberіgati obsyag qui se forme. Les atomes d'un corps solide créeront moins qu'une petite cohésion, et je deviendrai zélé. Є yak distant, dans un ordre proche.
D. peut être trouvé dans les gaz, le rіdina et les corps solides, de plus, les particules de discours de tiers, qui s'y trouvent, peuvent également se diffuser. grandes particules, gaz zvezhenyh chi rіdіnі zdіysnyuєtsya zavdyakovu їhnіm brоnіvskomu ruh. Le D. le plus courant se trouve dans les gaz, plus souvent en montagne, et plus souvent dans les corps solides, ce qui est déterminé par la nature de la fluctuation thermique des particules dans ces milieux.
Corps solide. Le camp, qui se caractérise par la construction du zberіgati obsyag qui se forme. Les atomes d'un corps solide créeront moins qu'une petite cohésion, et je deviendrai zélé. Є yak distant, dans un ordre proche.
Mère patrie. Le camp de la parole, malgré le fait qu'il soit petit, la timidité, alors qu'il est bon de prendre un contrat, se protège pour ne pas prendre une bonne forme. Patrie remplit facilement la forme d'un juge, il est placé dans un yack. Les atomes des molécules du rіdini errent près du camp des égaux, fermés par d'autres atomes, et sautent souvent par-dessus d'autres places vacantes. Il n'y a plus d'ordre proche.
Gaz. Le camp, qui se caractérise par garnoy stylistyu, vіdsutnіstyu zdatnostі zberіgati yak obsyag, je me forme. Le gaz pragne occupait tout l'obsyag, donnant à youmu. Les atomes ou les molécules du gaz se déplacent librement librement, entre eux, il est plus riche que leur taille.
Plasma. Le plasma, qui souvent zahrahovuetsya à l'état global de la parole, se dessèche dans le gaz avec un grand pas d'ionisation des atomes. La majorité de la parole baryon (car la masse est proche de 99,9%) à l'All-Sveta est rachetée à la station plasma.
Une manifestation de tension superficielle. Coefficient de tension superficielle. Surfaces hydrophiles et hydrophobes. Les gouttes de lumière égales d'Umov se trouvent à la surface d'un corps solide (principe de moindre énergie). La parole superficielle active (PAR) et leur congestion.
La tension superficielle est une caractéristique thermodynamique de la séparation superficielle de deux phases, qui sont dans un état d'équilibre, qui est déterminée par le travail de l'ajustement isothermocinétique inverse d'une seule zone de la surface de la division pour l'esprit, quelle température, le volume du système et le potentiel chimique de tous les composants
La tension superficielle peut être sous l'influence du sens physique - énergie (thermodynamique) et puissance (mécanique). Désignation énergétique (thermodynamique): tension superficielle - la raison pour laquelle le robot augmente la surface pour étirer її pour l'esprit de la température. Fonction de puissance (mécanique): la tension superficielle est la force qui s'exerce sur la seule ligne de la ligne, comme frontière entre la surface de la ligne
Coefficient de tension superficielle - robot, nécessaire pour l'augmentation isotherme de la surface par 1 m².
Coefficient de tension superficielle :
- changements dus aux changements de température;
- proche de zéro au point critique ;
- Se coucher en présence de maisons à la campagne.
Hydrophobicité (du grec ὕδωρ - eau et φόβος - peur, peur) - le pouvoir physique de la molécule, comme "pragne" pour éviter le contact avec l'eau. La molécule elle-même est parfois appelée hydrophobe.
Hydrophilicité (en grec ὕδωρ - eau et φιλία - amour) - une caractéristique de l'intensité de l'interaction moléculaire de la chaleur de surface avec l'eau. L'ordre d'hydrophobicité peut être vu non seulement jusqu'au tel, dans certains d'entre eux il y a du pouvoir à la surface.
Maintenant, nous pouvons regarder les phénomènes, comme une goutte de ridina, placée à la surface d'un corps solide. Il existe ainsi trois interphases entre les phases : gaz-solide, solide-solide et gaz-solide. Le comportement des gouttes du milieu est déterminé par les valeurs de la tension superficielle (leurs valeurs de l'énergie de surface libre) aux limites indiquées de la section. La force de la tension superficielle sur l'espace entre les tiges et le gaz est pragmatique pour donner des gouttes de forme sphérique. Il faudrait dans ce cas que la tension superficielle sur l'inter-répartition du corps solide soit supérieure à la tension superficielle sur l'inter-répartition du gaz de ce corps solide. Dans ce cas, le processus d'aspiration de gouttelettes rares dans la sphère doit être amené à un changement de la surface de la surface entre la division de la patrie-corps solide avec une augmentation d'une heure de la surface de la surface du cordon de la division de gas-radina. Fais attention non-uriner la surface d'un corps solide natif. La forme des gouttes dépend des forces égales de la tension superficielle et de la force de gravité. Si la gouttelette est grosse, elle montera à la surface et si elle est petite, elle pliera la forme de l'arc.
Discours superficiellement actif ( FUMER) - les dalles chimiques, yak, se concentrant sur la surface de la séparation de phase, appellent à une diminution de la tension superficielle.
Zones de congestion
Prends soin de toi s'il te plaît. Le principal zastosuvannya PAR - en tant que composant actif de miyuchyh et de nettoyage zasobіv (parmi ceux qui zastosovuyutsya pour la décontamination), cher, pour garder un œil sur les rendez-vous, les ustensiles, les vêtements, les discours, les voitures et dans.
Produits de beauté. Le principal choix de PAR dans les cosmétiques est les shampooings, où le PAR peut atteindre des dizaines de milliers de cigarettes en général.
Industrie textile. La VAPEUR est utilisée principalement pour réduire l'électricité statique sur les fibres des tissus synthétiques.
Shkiryan promisloviste. Zakhist shkiryanikh virobіv vіd lung poshkodzhen that zlipannya.
Lakofarbova prometteuse. STEAM est utilisé pour réduire la tension superficielle, ce qui garantit que le matériau barvy est facilement pénétré dans de petites fosses sur la surface obblyuvanny et leur support du son d'un autre discours (par exemple, de l'eau).
Artisanat en papier. La VAPEUR de victoire est utilisée pour le fond de l'encre et de la cellulose bouillie lors du traitement du papier vicieux.
Métallurgie. Les émulsions PAR sont conçues pour les laminoirs à huile. Réduisez le frottement. Températures élevées Vitrimuyut, pour lesquelles l'huile brûle.
Zahist Roslyn. Le PAR est largement utilisé en agronomie et à l'état rural pour améliorer l'émulsion de vicory, augmenter l'efficacité du transport des composants vivants vers le roslin à travers les parois membranaires.
La promesse de Kharchov. La VAPEUR sous forme d'émulsifiants (par exemple, la lécithine) est ajoutée pour reconstituer les saveurs savoureuses.
Naftovidobutok. Le PAR est installé pour l'hydrophobisation de la zone de quasi-vibration de la formation (PZP) avec la méthode d'augmentation de l'approvisionnement en pétrole.
Vie. Les VAPEURS, appelées plastifiants, s'ajoutent aux sommes de mélange de ciment et de béton pour modifier leur consommation d'eau afin d'économiser la friabilité. Tse zbіshuє kіntsevu mіtsnіst (marque) de matériau durci, yogоshchіlnіst, morozostіykіst, vodoproniknіst.
La médecine. Les PAR cationiques et anioniques sont utilisés en chirurgie comme antiseptiques.
Manifestations capillaires, manifestations physiques, zoomées par la tension superficielle sur l'entre-deux des médiums, qui n'hésitent pas. Jusqu'à K.I. faire des sons d'apparitions dans des milieux rares, en interpellant les surfaces courbes de ceux-ci, ce qui est entre la patrie, le gaz ou une vapeur humide.
Miction , un phénomène qui est blâmé pour dotik au milieu de la surface d'un corps dur ou d'un autre milieu. Il s'avère, zokrema, au roztіkannі rіdini sur des surfaces dures, qui sont en contact avec du gaz (vapeur) ou d'autres rіdina, des fuites de corps poreux et de poudres, la courbure de la surface des tiges était d'un corps solide.
Formule de Laplace
Regardons les crachats minces, les yakoi zavtovshki peuvent être indignés. Entraînez-vous à minimiser votre énergie libre, la fusion crée une différence différents côtés. Ceci explique la raison des ampoules de mile : étau supplémentaire de la fonte. Pression supplémentaire au point de la surface à déposer due à la courbure moyenne en ce point et compte tenu Formule de Laplace:
Ici R 1,2 - rayons des courbures de la tête aux points. La puanteur peut être le même signe, comme si les centres de courbure se trouvaient d'un côté du plat pointillé au point, et le signe différent - comme si du côté opposé. Par exemple, pour une sphère, les centres de courbure en tout point de la surface se déplacent autour du centre de la sphère, donc
R 1 = R 2 = R
Pour une surface verticale d'un cylindre circulaire de rayon R peut être
Renvoyez le respect, ce que Δ p peut être une fonction ininterrompue à la surface de la fusion, alors le choix du côté "positif" de la fusion en un point définit localement de manière unique vélo positif surface à dosit près de її points.
D'après les formules de Laplace, il s'agit d'une plivka longue d'un kilomètre de long, tendue sur un cadre de forme assez large et ne satisfaisant pas les bulbes, courbure moyenne matima, qui vaut bien 0.
Sujet de physique moléculaire et de thermodynamique. Physique statistique et thermodynamique. Principales dispositions de MKTgas. Méthodes thermodynamiques et statistiques. Trois épis de thermodynamique.
Physique moléculaire physique divisée, dans laquelle la puissance physique des corps dans différents broyeurs à granulats est basée sur la vision de leur vie microscopique (moléculaire).
thermodynamique, la science sur les puissances les plus importantes des systèmes macroscopiques, qui sont modifiées à la station de polyvalence thermodynamique, c'est-à-dire sur le processus de transition entre eux.
Physique statistique, physique divisée, dont la tâche est de montrer la puissance des corps macroscopiques, celle des systèmes qui sont formés d'un grand nombre des mêmes particules (molécules, atomes, électrons, ensemble), par la puissance de ces particules et le jeu entre eux.
Théorie moléculaire-cinétique On l'appelle un vchennya, car il explique l'existence du pouvoir des corps par la main et par le jeu des atomes, des molécules et des ions, à partir desquels les corps sont formés.
Dans la base de la TIC, il y aura des discours à mentir trois postes, dont la peau a été apportée pour avertissement et preuve supplémentaires (Brownivsky Rukh, diffusion et autres):
1.
la parole est composée de particules ;
2.
les particules s'effondrent chaotiquement ;
3.
les particules interagissent une à une.
La théorie méta-moléculaire-cinétique est une explication de la puissance des corps macroscopiques et des processus thermiques qui s'y déroulent, basée sur la preuve que tous les corps sont constitués de petites particules qui s'effondrent.
Les processus, incarnés par la physique moléculaire, sont le résultat de l'injection combinée d'une partie importante des molécules. Les lois du comportement d'une partie importante des molécules, étant des lois statistiques, se terminent par une aide supplémentaire. méthode statistique. Cette méthode de fondations est basée sur le fait que la puissance du système macroscopique en dernière analyse est déterminée par la puissance des parties du système, les particularités de leur mouvement moyenne les valeurs des caractéristiques dynamiques de ces particules (vitesse, énergie, etc.). Par exemple, la température du corps est déterminée par la variation du mouvement chaotique des molécules, mais l'oscillation, qu'à des moments différents, les molécules puissent différer dans la variation, elle ne peut s'exprimer que par la valeur moyenne de la variation du mouvement des molécules.
La thermodynamique ne considère pas les microprocessus qui sous-tendent ces transformations. Tsim méthode thermodynamique vіdrіznyaєtsya comme statistique. La thermodynamique est basée sur deux embuscades de lois fondamentales qui ont été établies dans les résultats de données récentes.
Épis de thermodynamique- Cohérence des postulats qui sous-tendent la thermodynamique. Ces dispositions ont été établies à la suite de recherches scientifiques et apportées expérimentalement. Comment les postulats de la puanteur sont acceptés pour que la thermodynamique puisse être stimulée axiomatiquement.
La nécessité d'une thermodynamique précoce est due au fait que la thermodynamique décrit les paramètres macroscopiques des systèmes sans tenir compte spécifiquement de leur extension microscopique. La physique statistique traite de la nutrition de la structure interne.
Les épis de la thermodynamique sont indépendants, de sorte qu'ils ne peuvent pas être développés à partir d'autres épis.
Le premier épi de la thermodynamique
La quantité de chaleur, emportée par le système, va changer l'énergie interne et le travail des forces opposées
Les changements dans l'énergie interne du système lors de la transition d'une station à une autre somme plus avancée des forces de travail et de la quantité de chaleur transférée au système et ne gênent pas la manière dont cette transition est effectuée.
δ Q = δ UNE + dU , de dUє la dernière différentielle de l'énergie interne du système, et δ Q et δ UNEє quantité élémentaire de chaleur, transférée au système, ce travail élémentaire, complété par le système de manière viable.
Un autre épi de thermodynamique
Une autre loi de la thermodynamique interdit de créer un mouvement perpétuel d'un autre genre.
1 - Postulat de Clausius. Processus impossible dont le seul résultat serait le transfert de chaleur d'un corps froid vers un corps chaud
2 - Postulat de Kelvin. Un processus incroyablement circulaire, dont le seul résultat serait l'embouteillage de l'œuvre pour le refroidissement du réservoir de chaleur
Le troisième épi de la thermodynamique peut être formulé comme suit :
Croissance de l'entropie ( comme le monde sans problème dans le système)à température zéro absolu, pragne jusqu'à la dernière frontière, qui ne peut pas être déposée, quelle que soit l'importance du système.
Zéro cob de la thermodynamique (épi chaud de la thermodynamique)
principe physique, qui est ferme, qui est indépendant du moulin à torchis du système isolé vreshti-resht, l'égalité thermodynamique y est établie, et aussi que toutes les parties du système, lorsque l'égalisation thermodynamique est atteinte, doivent avoir la même température. Tim lui-même bulo zéro cob entre réellement et détermine la compréhension de la température. Vous pouvez donner à l'épi zéro une forme tridimensionnelle :
Système Yakscho UNEêtre dans l'équilibre thermodynamique du système B, et celle-là, à portée de main, du système C, alors le système UNE savoir en rіvnovazі z C. À qui la température est égale.
Thermodynamique statistique- Physique statistique Razdіl, scho formule des lois, scho pov'yazuyut puissance moléculaire des discours avec vimiryuvanim sur les valeurs dosvid TD.
STD est associé à l'obstruction des lois de la thermodynamique de systèmes d'égale importance et au calcul des fonctions TD pour les constantes moléculaires. Le STD est basé sur des hypothèses et des postulats.
Du point de vue de la mécanique, au STL, les valeurs moyennes des coordonnées et des impulsions et l'impulsion de l'apparition de leurs valeurs sont considérées. Les puissances thermodynamiques d'un système macroscopique sont considérées comme des valeurs moyennes valeurs vipadiques sinon, les caractéristiques de l'épaississement de ymovіrnostі.
Distinguer STD classique (Maxwell, Boltzmann), quantique (Fermi, Dirac, Bose, Einstein).
L'hypothèse principale du STD : il existe un lien sans ambiguïté entre les pouvoirs moléculaires des particules, qui forment le système, et les pouvoirs macroscopiques du système.
L'ensemble est grand, il peut y avoir un nombre infini de systèmes TD similaires, qui se retrouvent dans différents microstanes. L'ensemble à énergie constante a tous les microstans d'un mouvement égal. La valeur moyenne est mesurée physiquement pendant un grand intervalle de temps avant la valeur moyenne de l'ensemble.
§ 1. Micro-ta pour macrostan. Imovirnist thermodynamique (Vaga statique) et entropie. Formules de Boltzmann. Caractère statistique d'une autre loi TD
Pour la description du macrostan, un petit nombre de modifications est nécessaire (souvent 2). Pour la description du microstane, il convient de faire une description de particules spécifiques, la peau à partir de laquelle six différentes sont introduites.
Pour une image graphique, le microstane est facilement recouvert d'un espace de phase. Distinguer - espace de phase (molécules) et espace de phase G (gaz).
Pour le nombre de microstations, Boltzmann vikoristovuvav sposіb seredkіv, tobto. la phase est divisée en milieux, et la valeur des milieux est grande, de sorte qu'un saupoudrage de particules peut être logé, mais un petit contre le tout.
Si vous tenez compte du fait qu'un milieu est donné à un microstan, alors, si vous voulez partager toute l'obligation sur le milieu, nous enlevons le nombre de microstans.
Il est acceptable que l'espace des phases ait été divisé en trois milieux. Le nombre total de particules dans le système est de neuf. Soit un macrostan : 7+1+1, un autre : 5+2+2, un troisième : 3+3+3. Nombre de microstations Porahuyemo, avec lesquelles il est possible de mettre en œuvre des macrostanes en cuir. C'est le nombre de façons de s'améliorer. Les statistiques de Boltzmann sont souvent rappelées pour cela. l'échange de particules entre celles du milieu donne un nouveau microstan, mais le macrostan est abandonné de lui-même.
Les plus grandes microstations sont données par le système, dans lequel les particules sont également réparties dans tout le volume. La station la plus récente reconnaît l'accumulation de particules dans une partie du système.
Le nombre de microstations est primordial, si le nombre d'Avogadro est divisé en deux milieux :
Utilisons la formule de Stirling :
Comme une partie à sauter au milieu de quelqu'un d'autre, on enlève l'attention.
Prenons un système X particules. Laisse-moi vouloir, shob. Rozrahunok montre quoi X = 10 12 .
Dans le monde de la transition du système vers un état égal, la mobilité thermodynamique augmente, l'entropie augmente également. Otzhe,
Regardons la fonction, pour laquelle nous prenons un système de deux centres. Le premier vipad a NA+0, l'autre a 0,5 + 0,5. La température est constante. Transition de la première station à la suivante - expansion isotherme du gaz.
Zgidno avec la formule de Boltzmann,
Alors sortez postiyna Boltzmann. Nous pouvons maintenant utiliser mathématiquement la formule de Boltzmann.
Prenez deux systèmes
A partir de deux systèmes on peut en résoudre un troisième, même si l'entropie du nouveau système est plus avancée :
La mobilité de deux systèmes indépendants est démultipliée :
La fonction est logarithmique :
Alentropie - la valeur de l'expansion, le coefficient de proportion nécessaire. As est la constante de Boltzmann.
L'axe ici est une transition visqueuse et visnovok, que l'entropie maximale au point d'égalité n'est pas une loi absolue, mais statistique. Comme vous pouvez le voir, s'il y a moins de particules, alors une autre loi de la thermodynamique est plus appropriée.
§ 2. Décomposition des molécules avec énergie. La loi de Boltzmann
Particules du système H, . Comment les molécules sont-elles divisées par l'énergie ? Comment le nombre de molécules peut-il avoir de l'énergie ?
L'entropie à la station est égale à la valeur maximale :
Et maintenant on en sait plus :
On connaît les différentiels :
Rivnian (2) n'a pas tout le nombre d'indépendants
Afin de contourner les variables en jachère, nous utilisons la méthode des multiplicateurs de Lagrange non significatifs :
Ils sont choisis de manière à ce que les coefficients d'évolution de la jachère soient égaux à zéro.
Todi reshta membres de la somme indépendants. Viide restant, scho
Potentiellement rentable :
Suggéré:
On représente en (3) :
Débarrassons-nous d'un autre multiplicateur. Ur-e (6) logarithme, multiplié par i sous-somme :
Le multiplicateur de Lagrange non significatif est devenu chantable.
Restant, la loi de Boltzmann s'écrira :
On représente en (8) les valeurs
Chinnik Boltzmann
En d'autres termes, Boltzmann a été écrit comme ceci :
Évidemment, à une température proche du zéro absolu, donc. il n'y a pas de molécules sur les lignes d'éveil. A une température qui n'était pas inconséquente, je montai pour tous égaux du même.
- Une somme derrière les camps
§ 3. La somme derrière les camps de la molécule et її connexions avec les puissances thermodynamiques
Il est clair que les pouvoirs en place ont beaucoup d'argent derrière les camps de la molécule. Premièrement, la valeur est infinie et la valeur dépend de la température, du nombre de particules et du volume du système. Il est également possible de se trouver sous la forme d'une masse d'une molécule qui forme un jonc.
Dali la somme pour les camps n'est pas une valeur absolue, elle est affectée exactement au multiplicateur exact. Її la valeur du dépôt est égale à l'énergie du système. Souvent, la température du zéro absolu est considérée comme la température de la molécule avec les nombres quantiques minimaux.
La quantité derrière les broyeurs est une fonction monotone croissante de la température :
Avec l'augmentation de l'énergie, la somme d'argent derrière les camps augmente.
La somme derrière les camps de la molécule a le pouvoir de multiplicativité. L'énergie d'une molécule peut être révélée par la somme des énergies moléculaires progressives et internes. Todi sum pour que les camps s'écrivent comme ceci :
Vous pouvez le faire comme ceci :
Sur la destruction de rivniv électronique est nécessaire haute température. Sur une période de températures relativement basses, la contribution du coliving électronique est proche de zéro.
Zéro déchiré de l'état électronique
Tout cela s'appelle l'approximation de Born-Oppenheimer.
Supposons que le même montant puisse être remplacé comme ceci :
Si c'est pratiquement pareil entre eux, alors :
Virogénicité de rivniv
Cette forme d'écriture s'appelle la somme des énergies égales de la molécule.
La somme derrière les camps est liée à la puissance thermodynamique du système.
Regardons la température :
Viraz a été emmené pour entropie
Énergie de Helmholtz
On connaît le vice :
Enthalpie et énergie de Gibbs :
Perte de capacité calorifique :
En premier lieu, toutes les valeurs - ce augmentent à zéro énergie, d'une autre manière, toutes les valeurs égales sont calculées pour les systèmes, où vous pouvez souvent vous en souvenir. Dans un gaz parfait, les molécules ne sont pas différentes.
§ 4. Distribution canonique de Gibbs
Gibbs, ayant propagé la méthode des ensembles statistiques ou thermodynamiques. Ensemble - c'est génial, mais il n'y a pas d'incohérence, le nombre de systèmes thermodynamiques similaires, qui dans différents microstanes. L'ensemble microcanonique est caractérisé par la cohérence. Ensemble canonique May Postiyni. Rozpodіl Boltsman buv vvedeniya pour ensemble microcanonique, passons au canonique.
Quelle est l'efficacité d'un microstan dans le système d'un thermostat ?
Gibbs comprend l'ensemble statistique. Thermostat visiblement génial, peut-être pour un nouvel ensemble - cependant, des systèmes dans différents microstanes. Allez M- Le nombre de systèmes dans l'ensemble. Dans le camp je systèmes perebuyat.
Dans l'ensemble canonique, les fragments peuvent être réalisés avec une énergie différente, à côté d'être éclaircis, ce qui est périmé en termes d'énergie égale, qui pue le mensonge.
Allons camper, l'énergie du système et l'entropie égale. Le système Tsіy vіdpovіdaє microstanіv.
L'énergie de Helmholtz est devenue tout l'ensemble.
Si vous assimilez l'énergie interne à l'énergie, alors
Todi ymovіrnіst un deviendra plus cher
Dans un tel rang, les humovirnosti, qui valent des énergies différentes, se situent dans l'énergie du système, mais cela peut être différent.
- division canonique de Gibbs
- flexibilité au macrostan
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§5
Le montant derrière les stans du système
La fonction deviendra un système et pourra avoir le pouvoir de multiplicativité. Pour afficher l'énergie du système en un coup d'œil :
Il s'est avéré qu'il y avait une connexion pour le système de particules localisées. Le nombre de microstations pour les particules non localisées sera moindre. Todi :
Puissance Koristuyuschie dans le multiplicateur, otrimaemo :
§ 6. Somme progressive derrière les camps.
Puissance TD du gaz parfait monoatomique
Examinons un gaz parfait monoatomique. La molécule entre en tant que point, car elle peut se déplacer en masse et en construction dans l'espace. L'énergie est si souvent chère :
Un tel mouvement peut avoir trois niveaux de liberté, qui peuvent être imaginés par l'énergie de regarder trois entrepôts. Regardons les coordonnées ruh uzdovzh X.
De la mécanique quantique :
Postulez ainsi.
