Тепловое движение

Свойства каждой системы характеризуются рядом величин, которые принято называть термодинамическими параметрами. Рассмотрим некоторые из них, используя при этом известные из курса физики молекулярно-кинетические представления об идеальном газе как о совокупности молекул, которые имеют исчезающе малые размеры, находятся в беспорядочном тепловом движении и взаимодействуют друг с другом лишь при соударениях. [c.7]

С точки зрения молекулярно-кинетических представлений температура есть мера интенсивности теплового движения молекул. Ее численное значение связано с величиной средней кинетической энергии молекул вещества [c.8]

Однако для обычных систем, состоящих из большого числа частиц, наиболее вероятное направление процесса практически совпадает с абсолютно неизбежным. Поясним это на следующем примере. Пусть имеется равновесный газ. Выделим в нем определенный объем и посмотрим, возможно ли в этом объеме самопроизвольное увеличение давления. Из-за теплового движения чис ]о молекул в объеме непрерывно флуктуирует около среднего значения JV. Одновременно флуктуируют и температура, и давление, и внутренняя энергия, и т, д. Теория показывает, что относительная величина этих флуктуаций обратно пропорциональна корню квадратному из числа молекул в выделенном объеме, поэтому Др/р=1/ //У, [c.28]

Энергетическое состояние системы, имеющей огромное число охваченных тепловым движением частиц (атомов, молекул), характеризуется особой термодинамической функцией F, называемой свободной энергией (свободная энергия F=U — TS, где и — внутренняя энергия системы Т — абсолютная температура S — энтропия). [c.44]

Первая группа. Предшествующая обработка может привести металл в неустойчивое состояние. Так, холодная пластическая деформация создает наклеп — искажение кристаллической решетки. При затвердевании не успевают протекать диффузионные процессы, и состав металла даже в объеме одного зерна оказывается неоднородным. Быстрое охлаждение или неравномерное приложение напряжений делает неравномерным распределение упругой деформации. Неустойчивое состояние при комнатной температуре сохраняется долго, так как теплового движения атомов при комнатной температуре недостаточно для перехода в устойчивое состояние. [c.225]

В первом случае в результате хаотического теплового движения отдельные атомы основного металла время от времени меняют места в своей кристаллической решетке, совершая перескок из одного положения в другое. Этот процесс перемещения однородных атомов происходит непрерывно и хаотически по направлению и не изменяет концентрации. [c.320]

Вследствие теплового движения молекул растворителя и ионов, а также взаимного отталкивания ионов с одинаковым зарядом часть ионов покидает, по Штерну (1924 г.), свое фиксированное положение у поверхности электрода и распределяется в растворе относительно поверхности металла, по Гуи (1910 г.), диффузно — с убывающей при удалении от нее объемной плотностью заряда (рис. 111, а). [c.158]

Для теплового движения характерна неравномерность в распределении энергии между атомами, [c.28]

Известны три состояния, в которых могут находиться все вещества твердое, жидкое н газообразное. При определенных температурах происходит изменение агрегатного состояния чистых металлов при нагреве выше температуры плавления (Тпл) твердое состояние сменяется жидким, а при нагреве выше температуры кипения жидкое состояние сменяется газообразным. Эти температуры существенно зависят от давления, при котором осуществляется переход одного состояния в другое в условиях неизменного давления температурные параметры постоянны. Главным признаком твердого состояния является кристаллическое строение, а жидкое состояние характеризуется расплавом с хаотическим тепловым движением атомов и молекул металла. [c.21]

Любой металл, как и всякое вещество, имеющее огромное количество атомов и молекул, находящихся в непрерывном тепловом движении, представляет собой сложную физико-химическую систему, энергетическое состояние которой оценивается величиной свободной энергии [c.25]

Когда наблюдается четкая граница раздела между фазами, что имеет место при их неподвижном состоянии или ламинарном режиме движения, вещество из одной фазы в другую переносится так называемой молекулярной диффузией. Причиной возникновения молекулярной диффузии является тепловое движение молекул. [c.500]

Для подтверждения гипотезы о существенном влиянии адсорбированного слоя на уменьшение расхода жидкости в пористых материалах необходимо иметь информацию о толщине этого слоя и о соотношении его толщины с диаметром поровых каналов. Толщина адсорбированных слоев зависит от свойств жидкости и твердого тела, температуры. При наложении напряжений сдвига (внешнего перепада давлений) возможно уменьшение толщины этих слоев из-за срыва внешних слабосвязанных молекул. Следует ожидать также постепенного ослабления и полного разрушения пограничных слоев при увеличении температуры вследствие возрастания интенсивности теплового движения молекул. [c.25]

Отметим, что, хотя в уравнении (4. 7. 1) интегрирование по размерам пузырьков ведется до бесконечности, из-за быстрого убывания константы коалесценции К (У, У) при У У . фактически учитывается коалесценция пузырьков с размерами меньше критического. Перемещение мелких пузырьков газа в жидкости происходит благодаря их тепловому (броуновскому) движению, а электрическое поле при этом только увеличивает вероятность коалесценции пузырьков в силу их диполь-дипольного взаимодействия. Поскольку такое взаимодействие является короткодействующим, электрическое поле не влияет на относительно большие перемещения пузырьков. Для больших пузырьков газа роль теплового движения сильно уменьшается, математически это отражается на быстром убывании К , У) при У, У оо. [c.162]

Механическим движением называют происходящее с течением времени изменение взаимного положения материальных тел в пространстве. Под механическим взаимодействием понимают те действия материальных тел друг на друга, в результате которых происходит изменение движения этих тел или изменение их формы (деформация). За основную меру этих действий принимают величину, называемую силой. Примерами механического движения в природе являются движение небесных тел, колебания земной коры, воздушные и морские течения, тепловое движение молекул и т. п., а в технике — движение различных наземных или водных транспортных средств и летательных аппаратов, движение частей всевозможных машин, механизмов и двигателе/i, деформация элементов тех или иных конструкций и сооружений, течение жидкости н газов и многое другое. Примерами же механических взаимодействий являются взаимные притяжения материальных тел по закону всемирного тяготения, взаимные давления соприкасающихся (или соударяющихся) тел, воздействия частиц жидкости и газа друг на друга и на движущиеся или покоящиеся в них тела и т. д. [c.5]

Внутренняя энергия системы есть сумма всей кинетической и потенциальной энергии частиц. Жидкостям и аморфным телам свойствен лишь ближний порядок, а газы имеют беспорядочное расположение частиц при максимальной внутренней энергии системы. Состояние вещества зависит от температуры Т и значения сил межмолекулярного взаимодействия. Энергия теплового движения или так называемая энергетическая температура частиц равна кТ. При высоких температурах значение кТ превосходит энергию взаимодействия молекул и вещество может быть только газом. Напротив, в кристалле частицы связаны сильно и энергия взаимодействия много больше кТ. [c.31]

При наложении электрического поля возникают силы, заставляющие электроны дрейфовать — двигаться вдоль поля на хаотическое тепловое движение накладывается упорядоченное движение со скоростью дрейфа. Пользуясь законами классической физики, можно оценить ее порядок по сравнению с тепловой скоростью. [c.33]

Расчет химических равновесий в гомогенной среде. Гомогенной называется система, в которой отсутствуют границы раздела, делящие ее на отдельные части, и частицы всех веществ, составляющих эту систему, находятся в одинаковых условиях теплового движения. Такие системы представляют собой, например, газовые смеси или растворы. [c.269]

Силы взаимодействия между противоположно заряженными гидратированными ионами уменьшают их активность как в тепловом движении, так и при перемещении в электрическом поле [c.289]

Из формулы (3.1) видно, что при уменьшении температуры до нуля время разрушения увеличивается до бесконечности. Это означает, что разрушение при нагрузках ниже критической не может происходить в отсутствие теплового движения атомов. Механизм разрушения и долговечность материала определяются постепенным накоплением локальные дефектов - деформаций и трещин в материале. Локальные дефекты материала, создавая локальные перенапряжения, становятся центрами разрушения. Внешние факторы, воздействующие на материал, могут существенно повлиять на значение X и тем самым на время tp. [c.123]

Так как частицы движутся, их координаты и импульсы меняются, и это значит, что микроскопическое состояние системы постоянно изменяется. И хаотичность теплового движения заключается в том, что в изолированной системе на достаточно больших интервалах времени это изменение оказывается совершенно случайным. Оказывается, что, в каком бы микросостоянии в данный момент система ни находилась, через некоторое время она может с равной вероятностью оказаться в любом возможном микроскопическом состоянии. Это значит, что, если подождать достаточно долго, изолированная система проведет равную долю времени во всех возможных микросостояниях. [c.13]

Если воспользоваться известным значением плотности числа частиц в газах, из формулы (2.6) можно определить среднюю энергию их теплового движения при нормальных условиях. Взяв 19 — 3 [c.41]

Поскольку для всех газов, находящихся в одинаковых условиях, величина п одинакова, одинакова и средняя энергия их частиц. Мы увидим позже, что она определяется только температурой. Более того, мы увидим, что температура определяет среднюю энергию теплового движения не только частиц газа, но и любых других макроскопических объектов. [c.41]

Как и следовало ожидать, средняя энергия теплового движения молекул в обычном масштабе очень мала. Поэтому для ее измерения удобнее использовать более мелкие единицы. Одной из таких единиц [c.41]

Таким образом, во всех рассмотренных случаях температура определяется средней энергией теплового движения, приходящейся на одну частицу. Но чаще температура выступает как один из макроскопических параметров, задаваемых извне. Поэтому можно сказать наоборот, что она определяет среднюю энергию теплового движения частиц. В этой связи температуру можно использовать вместо внутренней энергии в качестве одного из макроскопических параметров, описывающих равновесное состояние тел. В частности, энтропию можно выразить через температуру, число частиц и объем. [c.76]

И, наконец, существенно, что влияние обычного теплового движения на ориентацию магнитных диполей электрона или ядер, точно так же, как и обратное влияние этой ориентации на тепловое движение часто бывает очень невелико. Тогда их можно рассматривать как не зависящие друг от друга. Таким путем мы и приходим к объекту, который называют спиновой системой. Она состоит из элементарных магнитных диполей, расположенных в фиксированных точках пространства. Спиновыми такие системы называют потому, что существование магнитного диполя у электронов или ядер тесно связано с существованием у них собственного механического момента импульса, который называют спином. [c.90]

В гл.4 мы отмечали, что твердое тело, в принципе, может иметь определенный объем и в отсутствии внешнего давления Р . Однако, строго говоря, при любой конечной температуре состояние тела при = О не будет равновесным, потому что частицы, совершая тепловое движение, могут случайно отрываться от поверхности тела, и если их постоянно откачивать, чтобы поддерживать = О, объем тела будет уменьшаться до тех пор, пока все оно не испарится. Правда, это может происходить очень медленно. [c.120]

С состояниями такого типа мы никогда не сталкиваемся на макроскопическом уровне. Потому что для их создания нужно зафиксировать энергию с такой сумасшедшей точностью, которая не достижима для макроскопических объектов. Хотя бы из-за теплового движения их атомов. А если тот же осциллятор, обладая огромной энергией, имеет возможность слегка ее менять, тогда все чудесным образом устраивается, и его поведение оказывается таким, каким мы его всегда наблюдаем. Но все это уже предмет для отдельного разговора, в который мы не можем здесь вдаваться. [c.178]

При Т = о они просто свободны. А при конечных температурах, хотя в них и будут попадать какие-то электроны, заброшенные тепловым движением, но будет оставаться и много свободных состояний. [c.182]

Для таких частиц средняя энергия теплового движения, как мы знаем, равна ЗТ/2. Поэтому внутреннюю энергию вырожденного электронного газа можно приближенно представить в виде [c.183]

Акад. Л. И. Мандельштам в 1907 г. в своей известной работе Об оптически однородных и мутных средах указал на ошибочность основного предположения теории Рэлея — молекулярного рассеяния в газах. С помощью глубокого теоретического анализа и убедительных опытов, представленных в цитированной выше классической работе, Л. И. Мандельштам показал, что оптически однородная среда не может рассеивать свет, независимо от того, движутся его частицы или нет. Л. И. Мандельштам пишет , что предположение Рэлея о нарушении фазовых соотношений вследствие тепловых движений молекул справедливо в той или иной мере для двух частиц. Если же их много, то совершенно безразлично, создают ли определенную интерференционную картину в некоторой точке две определенные частицы или же такие фиксированные пространственные области, размеры которых малы сравнительно с длиной волны и которые остаются равными друг другу по количеству содержащихся в них частиц. Но оптически однородную среду всегда можно подразделить на такие пространственные области, а это и есть определение оптической однородности. Таким образом, мы приходим к выводу, что оптически однородная среда не может являться мутной, независимо от того, движутся частицы или нет . Как вытекает из этой цитаты, для того чтобы рассеяние имело место, среда должна быть оптически неоднородной. [c.310]

Молекулы газа движутся беспорядочно. Когда газ при отводе теплоты и соответствующем уменьщении энтропии конденсируется в жидкость, молекулы занимают более определенное положение (некоторое время молекула жидкости колеблется около какого-то положения равновесия, затем положение равновесия смещается и т. д., т. е. происходят одновременно медленные перемещения молекул и их колебания внутри малых объемов). При дальнейшем понижении температуры жидкости энтропия уменьшается, а тепловое движение молекул становится все мепее интенсивным. Наконец, жидкость затвердевает, что связано с дальнейшим уменьшением энтропии, неупорядоченность становится enie меньше (молекулы только колеблются около средних равновесных положений). [c.28]

В металлах теплопроводность обеспечивается главным образом за счет теплового движения электронов ( электронного газа ), которые более чем в 3000 раз легче молекул самого легкого газа — водорода. Соответственно v теплопроводность металлов много пыше, чем газов. [c.71]

С повшением температуры увёлиниввется энергия теплового движения молекул некогда температура становится достаточной для про- [c.24]

На процесс энергоразделения в вихревых трубах влияют теплофизические свойства индивидуальных веществ и их смесей, используемых в качестве рабочего тела. Пожалуй, одним из основных свойств газов является отношение теплоемкостей к = Ср/С,, учитывающее индивидуальность газа и число атомов в его молекуле. При прочих равных условиях он определяет среднюю скорость теплового движения молекул в различных газах, а также скорость звука, которые зависят от молярной массы газа. Очевидно, что при анализе неббходимо проводить одновременный учет совокупного влияния кн Яна термодинамическую эффективность вихревых труб. [c.58]

Результаты рассмотренной в данном разделе задачи справедливы лишь для небольших по размеру пузырьков газа, когда их тепловое движение играет решающую роль при коалесценции. Как указывалось в начале раздела, для больших пузырьков газа, коалесцирующих в жидкости под действием внешнего электрического поля, необходимо учитывать влияние силы выталкивания, приводящей к упорядоченному движению больших газовых пузырьков вверх. Данному вопросу будет посвящен следующий раздел. [c.169]

Однако для плотной плазмы важно наличие тяжелых s-частиц (ионов, атомов), при столкновении с которыми вектор скорости электронов претерпевает хаотическое (в среднем равномерное) рассеяние. При этом становится возможным превращение кинетической энергии электронов в энергию беспорядочного теплового движения других частиц. Полная нерегулярность направлений скорости электронов достигается уже после небольщого числа столкновений. Формула для т имеет вид [c.49]

Здесь КеЕ — энергия Лаи, получаемая электроном от поля на участке пробега ке, а (3/2) kT — энергия w теплового движения электрона. Для термического равновесия необходимо, чтобы Дои/ш и относительная разность температур были значительно меньше единицы. Учитывая, что по формуле (2.11) К = kT/ pQea), получим [c.50]

Случайный характер теплового движения в макроскопических системах приводит к тому, что микроскопическое описание их поведения приобретает статистический, вероятностный характер. Нам нужно поэтому познакомиться с основными свойствами сл айных событий и со способами их описания. [c.21]

Средняя скорость и средняя энергвя теплового движения. [c.37]

Связь между температурой и энергаей теплового движения [c.76]

Вследствие того, что эти АМ электронов участвуют в хаотическом тепловом движении, они размазьшаются по большему числу состояний, чем остальные электроны, на каждый из которых приходится точно одно состояние. Поэтому они не так сильно мешают друг другу. Их движение становится похожим на движение молекул газа в условиях справедливости классического приближения, когда на каждую молекулу приходится много незанятых состояний. [c.182]

Дж-г , в то время как средняя энергия теплового движения частиц при М=100, Т = 300К будет —40 Дж-г" . В этих условиях, естественно, не приходится ожидать заметного влияния внешнего гравитационного. поля на свойства системы. Однако картина существенно меняется, если рассматривать системы высотою в километры, такие как атмосфера Земли. [c.154]

Коротко изложим суть современной статистической теории рассеяния света в газах. Будем считать, что неоднородности возникают только благодаря флуктуации плотности в объемах, линейные размеры которых малы по сравнению с длиной волны света. Пусть в некотором малом объеме v случайно (благодаря тепловому движению молекул) собралось число частиц + AiV, где — число частиц в рассматриваемом малом объеме при идеально равномерном распределении молекул в пространстве, /S.N — флуктуация плотности молекул. В результате такого скопления част1щ рассматриваемый малый объем излучает волну амплитуды Е + Е, где Ео— амплитуда волны, излучаемая тем же объемом с числом частиц N . В отличие от случая совершенно равномерного распределения частиц по объемам рассеяние в этом случае не будет теперь уничтожаться интерференцией ни по одному из направлений. Напряженность поля световой волны, рассеянной малым объемом v, будет обусловлена полем Ее легко вычислить, если учесть, что флуктуации плотности вызывают дополнительную поляризацию АР под действием световой волны. Действительно, поскольку диэлектрическая прони- [c.311]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...