Jellegzetessége a makrokozmikus rendszerek - studopediya
1. Tulajdonságok makrokozmikus rendszereket. 1-3
2. A fogalmak valószínűségszámítás: statisztikai együttesek, a kapcsolatot a valószínűségek, folytonos valószínűségi eloszlás. 4-13
3. Statisztikai leírás rendszerek hő reakciójával: egy energiaelosztás, a hőmérséklet, az átlagos energia az ideális gáz, az átlagos nyomás az ideális gáz. 14-16
4. A munka, a belső energia és hő, az entrópia. 17-20
5. Maxwell forgalmazása sebességgel. 21-22
6. fajhője szilárd anyagok. 23
7. vonatkozó statisztikai termodinamika. 24
8. Elementary kinetikus elméletét szállítási folyamatok viszkozitás és az energia szállítása, öndiffúzió és migrációs molekulák vezetőképesség és átadása zaryada.25-26
Jellegzetessége a makrokozmikus rendszereket.
1. mikrokozmosz - egy olyan világban, kis mennyiségben (atomok, molekulák, magánszemélyek), szemben a makrokozmosz. 2. A filozófia - az emberi világ, mint egy térkép az univerzumban. 3. Egy kis közösség, mint egy miniatűr kijelző és a megtestesült nyugalom.
. 2. makrokozmosz - (a görög Makros - a nagy és / kozmosz - a világ - angol makrokozmosz, ez Makrokosmos világegyetem, az univerzum, a világ az égitestek ....
Ez a test egyes szervek: az agy, szív, tüdő, gyomor, stb szervek kiegészítik egymást, az egyik nem működik a másik nélkül ... Együtt alkotják az egyik az egész. Egy ilyen rendezett egészet nevezzük rendszert. Tehát a mi - a test ezen szervrendszer.
Minden szerve testünk alkotja szövet és szövet - származó sejtek, amelyek ugyanazt a funkciót. A sejtek állnak organellumok, és ők viszont, a molekulák, atomok a rendszert alkotó. A szám az atomok és molekulák különböző. Például, a vízmolekula három atom, egy fehérje molekula sotoyat egymillió atomot.
Atom rendszer. magában foglal egy magot, amely körül az elektronok mozognak. Az atommag - a legkisebb rendelkezésre álló kutatási rendszer áll a tudomány ma. De a kiterjesztése a tudat személy mozog tovább és tovább a végtelenbe finomabb világok és más dimenziók. A atommag áll protonok és a neutronok és a. Protonok, neutronok és elektronok tartják egyszerű „építőkövei”, ahonnan az emberi test minden mást a térben. Ezért nevezik őket elemi részecskéket.
A tudósok kezdik, hogy a tanulmány a láthatatlan világok, az intuitív felismerések, inspiráció, betekintést. Ez a kutatás módszer az úgynevezett meta-tudományos. És mi van a történelmi példák ilyen bizonyítékokkal Vernadszkij Chizhevskogo, Ciolkovszkij, Teilhard de Chardin, Lomonoszov, Florenszkij, Lobacsevszkij, Millikan, és mások.
Macrosystem. Statisztikai és termodinamikai módszerek azok leírása
Atomok és molekulák kölcsönhatásba lépnek egymással, így a különböző test, alkotó a világ körülöttünk. A megkülönböztető jegye a legtöbb fizikai testek az, hogy tartalmaz egy nagy részecskék számát. A fénykép ábrán látható 135, mivel a kép a arany atomok rendezett egy kristályrácsban. Kapott fénykép elektronmikroszkópos segítségével a hullám tulajdonságait elektronok leképezésére mikroszkopikus tárgyak nagyítású 26 millió alkalommal. A távolság atomok között körülbelül 10 és 10 m közötti. Következésképpen, egy aranyat atom foglal térfogata 10 30m3. Így egy 1 m3-arany tartalmazott mintegy 1030 atom ennek az elemnek. 1000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 - az atomok száma, vagy bármely más részecske, nehéz elképzelni. A fizikusok hívja ezeket a számokat rövidesen nagy számban, és a test, amely az ilyen számú egyedi részecske - a nagy rendszerek, illetve makró rendszereket. Eredeti szabvány nagy számok az Avogadro-állandó NA világszerte hívott makrót ábra. 135. A kristályrács arany tiszteletére az olasz tudós Amedeo Avogadro (1776-1856), aki tanulmányozta a tulajdonságait gázokat. Avogadro-szám a részecskék száma. tartalmazott 0,012 kg szénizotóp C12, és a mérések Perrin egyenlő TVA = 6,02-1023 1 / mol. Definíció mól bármely anyag tartalmazza ugyanazt a részecskék száma. egyenlő az Avogadro-állandó. Viselkedésének leírására ilyen nagyszámú kölcsönható részecskéket nem lehet keresztül akár Newton-egyenletek audio keresztül Schrödinger egyenlet. Két módszert fejlesztettek ki, hogy leírja a viselkedését makró. és statisztikai termodinamikai. A statisztikai módszer leírására használt egy jól meghatározott modell a belső szerkezet egy anyag, különösen egy modellt atomi szerkezetének makro-molekula. Módszerek alkalmazásával a statisztikus fizika, az elmélet a valószínűség kifejezve fizikailag mért értékek jellemző viselkedését makro rendszerek, úgynevezett makro-paraméterek, a jellemzők a mikrorészecskék szerepelnek a makró, úgynevezett mikroparamétert. Ezt a technikát használták számunkra szempontjából a gáz hőmérsékletének a átlagos kinetikus energiája a molekulák a gáz. Termodinamikai módszer leírása nem jár a használata bizonyos modellek belső anyag szerkezete. Keretében a termodinamika, a fizikai állapota, a test jellemzi változók száma, az összes rendelkezésre, amely egyértelműen leírja a viselkedését a macrosystem. A számos ilyen mennyiségű úgynevezett termodinamikai összetettségétől függ a test vizsgált és az a fajta kölcsönhatása más szervezetekkel. Például, a gáz a szobában leírható négy változó :. Hőmérséklet T, P nyomás, térfogat V, M tömegét A kvantitatív leírása visszafordíthatatlan termikus eljárások Clausius bevezette az entrópia, amelyek értelme egy molekuláris szempontból került ismertetésre osztrák fizikus JI. Bolz-manna.
A kurzus célja - a tanulmány általános törvények viselkedését makroszkopikus rendszerekben. amelynek nagyszámú szabadsági fokkal (például, amely N # 8764, 10 20 részecskék, poryadkachislamolekulv 1 cm3 levegő). Ami a mechanika (klasszikus és kvantum) rendszerek, mint hihetetlenül összetett, de a tapasztalat azt mutatja, hogy normál körülmények között ezek jól leírható egy viszonylag kis számú makroszkopikus paraméterek. Így, szinte az összes jellemzőit a gáz határozza meg a térfogat, a hőmérséklet, tömeg (vagy részecske szám). Álló makroszkopikus rendszerek ismertetett makroszkopikus paraméterek, a makroszkopikus vagy termodinamikai körülmények. Nyilvánvaló macrostate kompatibilis nagyszámú mechanikusan meghatározott (például, a klasszikus mechanika, mutatja az összes általánosított koordinátákat és hüvelyesek) mikroállamok (lehetséges vagy megengedhető adott értékeknél a makroszkopikus paraméterek mikroállapot). A számos elfogadható mikroállapotok zárt rendszer az úgynevezett statisztikai súlya a makroszkopikus állapot. Ez egy nagyon fontos fizikai jellemzője, amelyen keresztül a meghatározott entrópia a rendszer (lásd a 2.2).
Megfigyelhető a makroszkopikus fizikai mennyiségek az eredménye átlagosan értékek ezen mennyiségek elfogadható mikroállapot. A tényleges végrehajtásáért az átlagolás van szükség eloszlásának valószínűsége mikroállapotok. Jellemzően mikroállapotok forgalmazója izolált rendszer egyensúlyban Feltételezik (alapvető statisztikai hipotézis - microcanonical forgalmazás 1.4.), És egyéb egyensúlyi eloszlás jelenik meg a bázist. A számítás a fizikai értékek átlagolásával azok értékei az mikroállapotok az alapja a statisztikai módszer makro kutatás. Termodinamikai módszer abban áll, a visszavonását az általános törvények, a kapcsolat a makroszkopikus mennyiségek osnoveeksperimentov, anélkül, hogy az atomi és molekuláris szerkezete az anyag. Természetesen cím tükrözi a két megközelítés a tanulmány a makroszkopikus rendszerekben. Termodinamikai (fenomenológiai) megközelítés sokkal gyakoribb; statisztikai módszer lehetővé teszi, hogy egy mélyebb betekintést a természet a jelenségek.
Az egyik legfontosabb a törvény rendelkezéseit a termodinamika (néha a közös főtétele) abban a tényben rejlik, hogy minden zárt (izolált mások) macrosystem jönni egyensúly idővel. ahol fizikai mennyiségek (makroszkopikus paraméterek) jellemző rendszer, nem változnak az idők, és ebben az állapotban marad a végtelenségig. A folyamat egyensúlyi állapotára hívják pihenést. A folyamat idő - relaxációs idő. A számos lehetséges relaxációs idők óriási,
10 -12 ÷ 10 8 sec. Egyensúlyi azt jelenti, hogy néhány makroszkopikus rendszer részeinek (alrendszerek) vannak belső egyensúly (ha ezek elszigetelt, razgorodit, hogy nem vezet-e változtatni az állapotát), valamint egymással egyensúlyban - nincs energia és részecske fluxus az egyik a más alrendszerekkel. Mozgás a molekuláris szinten, és nem hagyja abba az egyensúlyi állapotban, ami a folyamatos ingadozása - egy kis rövid távú eltérések teljes egyensúlyi rendszer.
Helyi (vagy hiányos) egyensúly azt jelenti, hogy a rendszer van osztva alrendszerekre, amelyek az állam a belső egyensúlyt, de nincs egyensúly az alrendszerek között. Izoláljuk a változások a rendszerben az alrendszerek megszűnik. A független makroszkopikus jellemző paraméterek a rendszer növekszik, mint az eltérésnek a teljes egyensúlyi, például, meg kell használni a két vagy több hőmérséklet egy helyett, stb Ezzel szemben, a relaxációs folyamat (folyamat komplex rendszerekben állhat több szakaszt), a számos független paramétertől csökken makroszkopikus (bekövetkezik, azt mondják, hogy leírja csökkenés). Ennek megfelelően, korlátozás megengedhető attenuált mikroállapot, és a statisztikai súlyát a rendszer növekszik.
Most megadhatja, hogy a makroszkopikus állam - az egyensúlyi vagy lokálisan egyensúlyi állapotban makroszkopikus rendszerekben. Termodinamika és statisztikai mechanika tanul makroszkopikus rendszerek makroszkopikus államokban. A legfontosabb része a tanfolyam foglalkozik a tanulmány az egyensúlyi sistem.Termodinamika gyengén egyensúlyi rendszerek tartják szoros összefüggésben az elmélet ingadozások.
Macrosystem. Statisztikai és termodinamikai módszerek azok leírása
Atomok és molekulák kölcsönhatásba lépnek egymással, így a különböző test, alkotó a világ körülöttünk. A megkülönböztető jegye a legtöbb fizikai testek az, hogy tartalmaz egy nagy részecskék számát. A fénykép ábrán látható 135, mivel a kép a arany atomok rendezett egy kristályrácsban. Kapott fénykép elektronmikroszkópos segítségével a hullám tulajdonságait elektronok leképezésére mikroszkopikus tárgyak nagyítású 26 millió alkalommal. A távolság atomok között körülbelül 10 és 10 m közötti. Következésképpen, egy aranyat atom foglal térfogata 10 30m3. Így egy 1 m3-arany tartalmazott mintegy 1030 atom ennek az elemnek. 1000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 - az atomok száma, vagy bármely más részecske, nehéz elképzelni. A fizikusok hívja ezeket a számokat rövidesen nagy számban, és a test, amely az ilyen számú egyedi részecske - a nagy rendszerek, illetve makró rendszereket. Eredeti szabvány nagy számok az Avogadro-állandó NA világszerte hívott makrót ábra. 135. A kristályrács arany tiszteletére az olasz tudós Amedeo Avogadro (1776-1856), aki tanulmányozta a tulajdonságait gázokat. Avogadro-szám a részecskék száma. tartalmazott 0,012 kg szénizotóp C12, és a mérések Perrin egyenlő TVA = 6,02-1023 1 / mol. Definíció mól bármely anyag tartalmazza ugyanazt a részecskék száma. egyenlő az Avogadro-állandó. Viselkedésének leírására ilyen nagyszámú kölcsönható részecskéket nem lehet keresztül akár Newton-egyenletek audio keresztül Schrödinger egyenlet. Két módszert fejlesztettek ki, hogy leírja a viselkedését makró. és statisztikai termodinamikai. A statisztikai módszer leírására használt egy jól meghatározott modell a belső szerkezet egy anyag, különösen egy modellt atomi szerkezetének makro-molekula. Módszerek alkalmazásával a statisztikus fizika, az elmélet a valószínűség kifejezve fizikailag mért értékek jellemző viselkedését makro rendszerek, úgynevezett makro-paraméterek, a jellemzők a mikrorészecskék szerepelnek a makró, úgynevezett mikroparamétert. Ezt a technikát használták számunkra szempontjából a gáz hőmérsékletének a átlagos kinetikus energiája a molekulák a gáz. Termodinamikai módszer leírása nem jár a használata bizonyos modellek belső anyag szerkezete. Keretében a termodinamika, a fizikai állapota, a test jellemzi változók száma, az összes rendelkezésre, amely egyértelműen leírja a viselkedését a macrosystem. A számos ilyen mennyiségű úgynevezett termodinamikai összetettségétől függ a test vizsgált és az a fajta kölcsönhatása más szervezetekkel. Például, a gáz a szobában leírható négy változó :. Hőmérséklet T, P nyomás, térfogat V, M tömegét A kvantitatív leírása visszafordíthatatlan termikus eljárások Clausius bevezette az entrópia, amelyek értelme egy molekuláris szempontból került ismertetésre osztrák fizikus JI. Bolz-manna.