Архитектура Аудит Военная наука Иностранные языки Медицина Металлургия Метрология Образование Политология Производство Психология Стандартизация Технологии |
О Динамические и статистические закономерности в физике. Макросистемы. Термодинамический и статистический методы.Стр 1 из 2Следующая ⇒
О Динамические и статистические закономерности в физике. Макросистемы. Термодинамический и статистический методы. Динамический метод – рассматриваются отдельно взятые частицы => метод невозможен при большом количестве частиц (F = ma; Fi; vi…). Статистический метод – обобщённое рассмотрение с помощью параметров, характеризующих систему в целом (P; T…) Если параметр не имеет значения – состояние системы считается неравновесным. Макросистема – система, состоящая из множества микросистем. Статистический метод – свойства макросистемы определяются через усреднённые значения динамических характеристик частиц системы. Термодинамический метод – рассматривает состояния равновесия и процессы перехода между ними, но не рассматривает микропроцессы, лежащие в их основе. (T, P, V) 2. Функция распределения молекул по скоростям (распределение Максвелла), анализ функции распределения. Скорости газовых молекул.
Вид формулы зависит от массы молекулы и температуры. Множитель уменьшается быстрее чем растёт => функция возрастает от 0 до , а затем асимптотически стремится к нулю. Кривая несимметрична к . Относительное число молекул – площадь от до – общая доля всех молекул равна единице. а Наиболее вероятная скорость – точка максимума. Средняя скорость молекулы Средняя квадратичная скорость С 88 - график Внутренняя энергия идеального газа
Распределение Больцмана. Распределение Максвелла-Больцмана
– барометрическая формула + p = nkT – распределение Больцмана (при постоянной температуре плотность газа больше там, где меньше потенциальная энергия молекул). Термодинамическая система и ее параметры. Статистическая температура. Давление. Термодинамическая система – совокупность макроскопических тел, которые взаимодействуют и обмениваются энергией между собой или внешней средой. Параметры: T, P, V(удельный) = V/m = 1/ – статистическая температура (E – энергия, S – энтропия)
Понятие теплоты, работы. Первое начало термодинамики Теплота – форма передачи энергии, осуществляемая с помощью хаотического движения молекул. Работа – преобразование механической энергии во внутреннюю энергию газа Теплоемкость идеального газа. Уравнение Майера.
Теплоёмкость – кол-во теплоты, необходимое для нагревания 1 кг вещ-ва на 1 К. Уравнение Майера:
8. Изотермический процесс (уравнение состояния, закон сохранения энергии, работа)
9. Изобарический процесс и изохорический процесс (уравнение состояния, закон сохранения энергии, работа) 10. Адиабатический процесс (уравнение состояния, закон сохранения энергии, работа)
Цикл. Цикл Карно. Тепловая машина. Коэффициент полезного действия Цикл – процесс, при котором система, пройдя через ряд состояний, возвращается в исходное. Цикл Карно – состоящий из 4 последовательных обратимых процессов: Изотермическое расширение Адиабатное расширение Изотермическое сжатие Адиабатное сжатие Нагреватель, холодильник, рабочее тело => тепловая машина КПД любой тепловой машины не выше КПД машины по циклу Карно: Энтропия системы и статистический вес макросостояния. Равновесные и неравновесные состояния. Закон возрастания энтропии. Энтропия – отношение теплоты, полученной в изотермическом процессе к температуре теплоотдающего тела. В обратимых процессах = 0. В необратимых > 0. Статистический вес W– число способов реализации макросостояния или число микросостояний, осуществляющих его. (k – постоянная Больцмана) Равновесное состояние системы – в каждой точке одинаковые p и T. При стремлении системы к равновесному состоянию, энтропия стремимся к своему максимуму. Все реальные процессы необратимы – значит, все процессы ведут к увеличению энтропии. Электростатическая теорема Гаусса-Остроградского. Напряженность поля заряженных бесконечной плоскости, цилиндра, сферы и шара.
1) Плоскость 2) Цилиндр 3) Сфера (внутри 0) 4) Шар (снаружи как в сфере) Работа сил электрического поля. Циркуляция вектора напряженности. Условие потенциальности электростатического поля. Электростатический потенциал. Связь между напряженностью и потенциалом. Взаимное расположение эквипотенциальных поверхностей и силовых линий. Потенциальная энергия заряда во внешнем электростатическом поле. Потенциал поля точечного заряда.
, т.к. силы консервативные. Консервативное эс-ст поле – циркуляция в напр-ти вдоль любой замкнутой траектории в котором равна нулю. Поле потенциально, если работа по перемещению заряда зависит только от начальной и конечной точки, и не зависит от траектории движения. Потенциал – потенциальная энергия единичного заряда в данной точке.
Линии напряжённости перпендикулярны эквипотенциальным поверхностям.
Свободные и связанные заряды в веществе. Поляризация диэлектриков. Виды поляризации. Вектор диэлектрической поляризации. Диэлектрическая восприимчивость и диэлектрическая проницаемость вещества. Вектор электрической индукции (электрического смещения). Электрическое поле внутри диэлектрика. Граничные условия для индукции, напряженности и потенциала электростатического поля на поверхности раздела диэлектриков. Электростатическое поле внутри проводника и у его поверхности. Распределение статических зарядов на поверхности проводника. Свободные заряды – которые могут перемещаться в проводнике под действием сколь угодно малой силы Связанные заряды – разноимённые нескомпенсированные заряды на поверхности в результате поляриз. Поляризация диэлектрика – процесс ориентации диполей диэлектрика Электронная – деформация электронных орбит Ориентационная – ориентация дипольных моментов по полю Ионная – смещение подрешётки +ионов вдоль, а -ионов против поля => дипольный момент Поляризованность – дипольный момент единицы объёма , æ – диэлектрическая восприимчивость вещества. (способность поляризоваться) – диэлектрическая проницаемость среды
(вектор электрического смещения) (электрическое поле внутри диэлектрика) Граничные условия:
Напряжённость внутри проводника = 0 => Потенциал внутри постоянен – поверхность проводника – эквипотенцильная. Нескомпенсированные заряды только на поверхности проводника. – на поверхности проводника. О Динамические и статистические закономерности в физике. Макросистемы. Термодинамический и статистический методы. Динамический метод – рассматриваются отдельно взятые частицы => метод невозможен при большом количестве частиц (F = ma; Fi; vi…). Статистический метод – обобщённое рассмотрение с помощью параметров, характеризующих систему в целом (P; T…) Если параметр не имеет значения – состояние системы считается неравновесным. Макросистема – система, состоящая из множества микросистем. Статистический метод – свойства макросистемы определяются через усреднённые значения динамических характеристик частиц системы. Термодинамический метод – рассматривает состояния равновесия и процессы перехода между ними, но не рассматривает микропроцессы, лежащие в их основе. (T, P, V) 2. Функция распределения молекул по скоростям (распределение Максвелла), анализ функции распределения. Скорости газовых молекул.
Вид формулы зависит от массы молекулы и температуры. Множитель уменьшается быстрее чем растёт => функция возрастает от 0 до , а затем асимптотически стремится к нулю. Кривая несимметрична к . Относительное число молекул – площадь от до – общая доля всех молекул равна единице. а Наиболее вероятная скорость – точка максимума. Средняя скорость молекулы Средняя квадратичная скорость С 88 - график |
Последнее изменение этой страницы: 2017-03-14; Просмотров: 988; Нарушение авторского права страницы