Хаотичность молекулярного движения. Статистические закономерности. Распределение молекул по объему.

Статистическая закономерность – это форма проявления причинной связи, выражающаяся в последовательности, регуляр­ности, повторяемости событий с достаточно высокой степенью вероятности, если причины (условия), порождающие события, не изменяются или изменяются незначительно.

Броуновское движение. Опыт Штерна.

Бро́уновскоедвиже́ние —беспорядочное движение микроскопических видимых, взвешенных в жидкости или газе частиц твердого вещества, вызываемого тепловым движением частиц жидкости или газа.

Опыт Штерна — опыт, впервые проведённый немецким физиком Отто Штерном в 1920 году. Опыт являлся одним из первых практических доказательств состоятельности молекулярно-кинетической теории строения вещества. В нём были непосредственно измерены скорости теплового движения молекул и подтверждено наличие распределения молекул газов по скоростям.

Закон теплопроводности Фурье. Диффузия.

Φ = − λ (∂T/∂x) S

Диффу́зия (лат. diffusio — распространение, растекание, рассеивание, взаимодействие) — процесс взаимного проникновения молекул одного вещества между молекулами другого, приводящий к самопроизвольному выравниванию их концентраций по всему занимаемому объёму

Число степеней свободы. Закон равномерного распределения молекул по степеням свободы молекул

Сте́пенисвобо́ды — характеристики движения механической системы. Число степеней свободы определяет минимальное количество независимых переменных (обобщённых координат), необходимых для полного описания движения механической системы.

Это и есть закон Больцмана о равномерном распределении средней кинетической энергии по степеням свободы.

 

Внутренняя энергия системы. Первое начало термодинамики

Вну́тренняяэне́ргия тела (обозначается как E или U) — это сумма энергий молекулярных взаимодействий и тепловых движений молекулы.

Внутреннюю энергию тела нельзя измерить напрямую. Можно определить только изменение внутренней энергии:

Первое начало термодинамики — один из трёх основных законов термодинамики, представляет собой закон сохранения энергии для термодинамических систем.

Количество теплоты, полученное системой, идёт на изменение её внутренней энергии и совершение работы против внешних сил.

 

Работа, совершаемая газом при изменениях объема

Внутренняя энергия и теплоемкость идеального газа

Теплоемкость идеального газа — это отношение количества теплоты, сообщенного газу, к изменению температуры δТ, которое при этом произошло.

Изопроцессы.

Изопроцессы — термодинамические процессы, во время которых количество вещества и ещё одна из физических величин — параметров состояния: давление, объём или температура — остаются неизменными. Так, неизменному давлению соответствует изобарный процесс, объёму — изохорный, температуре — изотермический, энтропии — изоэнтропийный (например, обратимый адиабатический процесс)

Изобарный процесс — процесс изменения состояния термодинамической системы при постоянном давлении ()

Изохорный процесс (от греч. хора — занимаемое место) — процесс изменения состояния термодинамической системы при постоянном объёме ().

Изотермический процесс (от греч. «термос» — тёплый, горячий) — процесс изменения состояния термодинамической системы при постоянной температуре ()().

PV = const

Изоэнтропийный процесс — процесс изменения состояния термодинамической системы при постоянной энтропии ().