Содержание
- 2. 1.1 Статистический и термодинамический методы исследования. Статистический метод используется в молекулярной физике. На основе рассмотрения движения
- 3. Макроскопическим параметром называется физическая величина, характеризующая какое-либо свойство системы частиц как целого , например, температура, давление,
- 4. Пример : Как можно получить среднее значение микропараметра. Пусть N раз измеряли скорость молекул газа: Если
- 5. Термодинамический метод исследования не рассматривает внутреннее строение вещества и характер движения отдельных частиц. Термодинамика : --
- 6. 1.2 Состояние системы. Процесс. Макросостояние системы задается набором значений макропараметров (для газов это P,V,T). Микросостояние системы
- 7. Переход системы из одного макроскопического состояния в другое называется процессом, что обязательно связано с нарушением равновесия,
- 8. Равновесный процесс всегда обратим, т.е. может проходить в обратном направлении через те же состояния, что и
- 9. 2. Элементы молекулярно-кинетической теории Основная физическая модель, с которой работает МКТ – идеальный газ. Идеальным газом
- 10. В молекулярной физике естественно при измерении количества вещества исходить из массы одной молекулы -- .
- 11. Уравнение Менделеева – Клапейрона (1) для 1-го моля газа: PV=RT. Универсальная газовая постоянная постоянная Больцмана. Запишем
- 12. Следствия из уравнения Менделеева – Клапейрона: 1. Закон Дальтона: в равновесии давление смеси идеальных газов равно
- 13. 2. Закон Авогадро: различные газы, находящиеся в одинаковых объемах при равных температурах и давлениях, содержат одинаковое
- 14. 2.2 Основное уравнение МКТ для давления идеального газа Найдем связь давления газа и среднего значения кинетической
- 15. Рассмотрим частицы, величина скорости которых заключена в интервале от до , и пусть число их в
- 16. Т.к. , то Или: (3) – это основное уравнение МКТ для давления идеального газа. Рассмотрение более
- 17. 2.3 Закон равномерного распределения энергии молекул по степеням свободы Приравняв правые части (1) и (2), получим:
- 18. В классической МКТ молекула рассматривается как совокупность атомов – материальных точек, жестко связанных между собой. Такая
- 19. В статической физике доказывается положение о равномерном распределении энергии по степеням свободы молекулы. На каждую степень
- 20. 3. Статистические законы распределения в МКТ. Статистические законы принципиально отличаются от законов классической механики. Так, закон
- 21. 2. Вероятностью случайного события, дающего результат со значением рi , называется отношение числа испытаний Ni ,
- 22. -- число измерений, при которых измеряемая величина x попадает в интервал (x, x+ x). Вероятность того,
- 23. ) Отсюда -- функция распределения вероятностей появления величины x. Она численно равна относительному числу измерений, которые
- 24. 8. Согласно , среднее значение непрерывно распределенной величины Теперь ее можно выразить через функцию распределения вероятностей:
- 25. Нормальное распределение, также называемое гауссовым распределением или распределением Гаусса — распределение вероятностей, которое играет важнейшую роль
- 26. При приеме в аспирантуру на экзамене часто ставились неразрешимые задачи. Д.Г.Стокс (1819-1903) поставил задачу Максвеллу о
- 27. 3.2 Закон Максвелла для распределения молекул идеального газа по скоростям Поставим задачу об отыскании функции распределения
- 28. Обозначим -- вероятность попадания измеренной скорости молекулы в объем (см. рис.2): Найдем коэффициент пропорциональности из следующих
- 29. В силу равноправия всех направлений в пространстве вид функций должен быть одинаков и отличаться только значениями
- 30. N/j/ aeyrwbz hfcghtltktybz Vfrcdtkkf gj rjvgjytynt crjhjcnb Т.о. функция распределения Максвелла по компоненте скорости имеет экспоненциальный
- 31. Параметр α найдем из следующих соображений. Согласно закону равнораспределения энергии молекулы по степеням свободы , доля
- 32. Подставляя (6) и (7) в (1), получим явный вид распределения Максвелла по компоненте скорости: (8) Такой
- 33. 2) Из условия нормировки следует, что площадь под кривой распределения равна единице. Площадь выделенной полоски на
- 34. Рассмотрим разные газы – легкий и тяжелый – при одной температуре Рис.6 Для более тяжелого газа
- 35. 3.2.2 Распределение Максвелла по абсолютному значению скорости В пространстве скоростей (рис.8) концы всех векторов, имеющих одно
- 36. Рассмотрим свойства распределения по модулю скорости . 1) Условия и означают, что как очень малые, так
- 37. 3) Характерные скорости молекул газа. Наиболее вероятная скорость соответствует максимуму распределения по модулю скорости (см.рис.10) и
- 38. Средняя арифметическая скорость 4)
- 40. Распределение Максвелла по модулю скорости можно преобразовать в распределение частиц по значениям кинетической энергии поступательного движения
- 41. 3.3.1 Барометрическая формула 3.3 Газы в силовом поле В состоянии равновесия при отсутствии внешних силовых полей
- 42. Выражая плотность из уравнения Менделеева-Клапейрона и подставляя её в (1), получим (2). Интегрирование приводит к соотношению
- 43. Барометрическую формулу (5) можно записать в другом виде, используя связь , где - масса одной молекулы
- 44. 3.3.2 РАСПРЕДЕЛЕНИЕ БОЛЬЦМАНА Нетрудно заметить, что в соотношении (6) выражение в показателе экспоненты является потенциальной энергией
- 45. Cледует, однако, помнить, что размеры элементарного объема не могут быть сколь угодно малыми. Этот объем должен
- 47. Поскольку распределения Максвелла и Больцмана статистически независимы, то вероятность обнаружить частицу, обладающую скоростью из интервала .
- 49. Скачать презентацию