Молекулярно-кинетическая теория
Часть 2. ОСНОВЫ УЧЕНИЯ О КЛИМАТЕ И МИКРОКЛИМАТЕ
Тема 4. ОСНОВЫ МОЛЕКУЛЯРНОЙ ФИЗИКИ И ТЕРМОДИНАМИКИ
Введение
Предмет МФ и ТД
Предметом изучения молекулярной физики и термодинамики служат тепловое движение частиц вещества, явления и процессы, обусловленных тепловым движением.
Вещество состоит из огромного числа молекул, и его принято называть системой многих частиц, при этом можно считать, что каждая частица движется по законам классической механики Ньютона.
Состояние системы частиц характеризуется физическими величинами, называемыми параметрами состояния системы.
Одно и то же вещество может находиться в твердом, жидком и газообразном состоянии.
Агрегатные состояния вещества
Газы обладают:
- малыми плотностью, вязкостью (внутренним трением) и теплопроводностью,
- значительной сжимаемостью,
- большой скоростью диффузии,
- способностью занимать любой объем, который им предоставлен,
- отсутствием структуры (наличием лишь хаотически «кочующих» частиц).
Жидкости обладают:
- большими плотностью, вязкостью и теплопроводностью (по сравнению с газом),
- малой сжимаемостью,
- способностью образовывать поверхностный слой, в котором возникают поверхностные силы, обеспечивающие капиллярные явления, смачиваемость, возможность отделить жидкую фазу вещества от газообразной или твёрдой,
- структурой типа «ближний порядок» (атомы или молекулы в любом очень малом объёме размером порядка 3 - 4 межатомных расстояний являются «осёдлыми» и колеблются около равновесных положений, т. е. сгруппированы типа микроскопического кристаллика, но в отличие от действительных кристалликов группы частиц жидкости имеют симметрию 5-го порядка),
|
|
|
- способностью любой «осёдлой» частицы превращаться в «кочующую» (случайным образом покидать равновесное положение и скачкообразно перемещаться на несколько межатомных расстояний, превращаясь затем вновь в «осёдлую»).
Твёрдые тела обладают:
- очень большими плотностью, вязкостью и теплопроводностью,
- очень малой сжимаемостью,
- способностью иметь собственный объём и размеры (благодаря чему в сознании людей сформировалось представление о пространстве и геометрических образах, теория измерения пространства),
- свойствами ковкости, твёрдости, пластичности, упругости и пр., которые обусловлены структурой тела,
- 
структурой не только типа «ближний порядок» (в аморфных твёрдых телах), но и типа «дальний порядок» (в кристаллических телах с регулярным повторением элементарных ячеек Бравé),
- анизотропией (неодинаковостью физических свойств в различных направлениях),
|
|
|
- определенным набором элементов симметрии.
Основные методы изучения вещества
• Статистический, в основе которого молекулярно-кинетическая теория (МКТ) строения вещества и математическая теория вероятностей; состояние вещества описывается с помощью микропараметров – физических величин, характеризующих движение отдельной частицы вещества.
• Термодинамический, в основе которого «начала термодинамики» и математическая теория дифференциального и интегрального исчисления; состояние вещества описывается с помощью макропараметров – физических величин, характеризующих всю систему в целом.
Физические модели в МФ и ТД
Объект ли процесс заменяют какой-либо моделью:
• "идеальный газ" – газ при температуре порядка комнатной (~300 К) и давлении порядка атмосферного (~105 Па), состоящий из одноатомных молекул, которые можно считать невзаимодействующими материальными точками;
• "идеальная жидкость" – несжимаемая и невязкая жидкость;
• "идеальный кристалл" – твёрдое тело, кристаллическая решётка которого не имеет дефектов.
Молекулярно-кинетическая теория
Основные утверждения МКТ
Дата добавления: 2018-05-13; просмотров: 293; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!