![]() Главная страница Случайная страница КАТЕГОРИИ: АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника |
Принцип равномерного распределения энергии по степеням свободы
Принцип равномерного распределения энергии по степеням свободы сформулирован Максвеллом: если система находится в состоянии равновесия при температуре T, то энергия распределяется по степеням свободы равномерно и на каждую степень свободы приходится энергия (1/2)kT, где k = 1, 38·10-23 Дж /К – постоянная Больцмана. Работа Работой называется макрофизический способ изменения внутренней энергии системы, сопровождающийся макроскопическим движением. Ср.: Теплообмен. Энергия, которую система получает (или отдает) при этом процессе, называется так же работой (A). Равновесные распределения Равновесные распределения – формулы, показывающие, как распределяются молекулы по энергиям и скоростям. См. Распределение Больцмана и Распределение Максвелла. Равновесный процесс Равновесным называется процесс, протекающий бесконечно медленно и представляющий собой последовательность равновесных состояний. Равновесный процесс протекает при наличии бесконечно малой разности потенциалов системы и среды. Равновесные процессы изучает раздел термодинамики – термостатика. Реальный процесс можно считать равновесным, если он протекает достаточно медленно. Распределение Больцмана Распределение Больцмана – равновесное распределение молекул в потенциальном поле: n = n0exp(-Δ E/kT), где n0 – концентрация молекул там, где потенциальная энергия принимается равной нулю; n – концентрация там, где потенциальная энергия равна Δ E; T – температура; k = 1, 38·10-23 Дж/K – постоянная Больцмана. При T → ∞ n = n0, т. е. концентрации рыравниваются с повышением температуры. Распределение Максвелла Распределение Максвелла – равновесное распределение молекул по скоростям: f(u) = (Δ n/nΔ u) = (4/√ π)u2e-u2, где Δ n – число молекул, скорости которых лежат в интервале от u до (u + Δ u); n – общее число молекул; u = v/vв – относительная скорость, т. е. отношение скорости молекулы v к наивероятнейшей скорости vв. Отношение Δ n/n можно интерпретировать как априорную вероятность того, что у наугад взятой молекулы скорость окажется в интервале от u до (u + Δ u). Свободный пробег Свободный пробег есть расстояние, которое проходит молекула между двумя соударениями. В молекулярно-кинетической теории вводится понятие среднего свободного пробега. Система и среда Термодинамическая система – это часть Вселенной, выделенная для исследования. Средой может быть и газ в сосуде и скопление галактик. Среда – все остальное (то, что не вошло в систему).
|