ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы ОГЛАВЛ ЕНИЕ Введение. Пути построения физических знаний из "Курс лекций по теории тепломассообмена " Известны два пути построения физических знаний феноменологический и молекулярно-кинетический (статистический). [c.5] Феноменологический путь изучения физических явлений основывается на простейших допущениях о строении сред, в которых явления происходят. При этом оставляется в стороне. изучение строения вещества, но последнее наделяется такими свойствами, которые устанавливают наилучшее соответствие между явлениями и их описанием. Наилучшее соответствие проверяется опытом и на этом основании указанный путь называют феноменологическим. Вещество в основном представляется идеальной непрерывной средой, способной делиться до бесконечности. Оно мыслится состоящим из бесконечно малых частиц— материальных точек , и понимается как сплошная среда . Отсюда и происходит название изучаемой дисциплины механика сплошных сред. [c.5] В противоположность феноменологическому пути изучения физических явлений известен молекулярно-кинетический путь. Он состоит в изучении физических явлений в соответствии с изучением молекулярного строения вещества. Путь этот проложен Дж. Максвеллом и Л. Больцманом. Макроскопические движения вещества изучаются совместно с молекулярными движениями в нем. Так как в микромире молекулярные движения вследствие взаимных столкновений между молекулами происходят хаотично, то невозможно изучать их движения индивидуально, а следует рассматривать их только в среднем — статистически. Поэтому к изучению их должны быть применены статистические методы. Такие методы в полной мере развиваются в курсе статистической физики. [c.5] Феноменологический путь изучения физических явлений ведет свое начало от Ньютона. По этому пути шли после Ньютона все ученые-физики прошлого века. Указанное выше направление может быть названо формальным. По мере совершенствования физических представлений о молекулярной структуре веществ использование таких формальных представлений постепенно сужалось, и к настояшему времени оно сохранилось только в области чистой механики, например в теории упругости и гидромеханики, которые и стали именоваться сокращенно механикой сплошных сред. [c.6] Несмотря на формальность таких представлений о строении тел, выводы механики сплошных сред в основном соответствуют изучаемым явлениям. Соответствие то, надо сказать, увеличивается по мере уточнения значений физических коэффициентов — параметров, входящих в дифференциальные уравнения и граничные условия конкретных задач. [c.6] Наряду с указанным формальным направлением развились реалистические направления, учитывающие в определенных местах потоков нарушения непрерывности их величин. Наблюдения показывают, что формальные построения могут быть применены лишь к явлениям, протекающим в областях а) умеренно больших скоростей, б) умеренно высоких температур и в) разрежений, соответствующих умеренно низким давлениям. При высоких, так называемых сверхзвуковых скоростях, в течениях газов могут возникать разрывы, нарушающие непрерывность течений газов, сохраняющуюся при дозвуковых скоростях. Такие явления изучаются в настоящее время в специальной области знания — в газодинамике. [c.6] При высоких температурах, превосходящих тысячи градусов, в газах начинаются явления диссоциации и ионизации, нарушающие молекулярную структуру газов, происходит распад молекул на атомы и перераспределение электронов внутри атомов. [c.6] При высоких разрежениях в газах возникают явления скольжения молекул газов вдоль стенок и температурного скачка вблизи стенок, нарушающие обычно принимаемые граничные условия прилипания жидкости и газа к стенке и равенства температур газа и стенки. Эти явления рассматриваются в специальных главах статистической физики. [c.6] Вернуться к основной статье