Система частиц неупорядоченная

Порядок определяется как правильность в расположении чего-нибудь, а хаос — как беспорядок. Поэтому кристалл мы называем упорядоченной, а жидкость (и газ) — соответственно неупорядоченной системой частиц. [c.372]

Следует отметить также, что выписанные выше системы уравнений справедливы только для ламинарных течений, т. е. при Ке <С Ке, где Ке — верхнее критическое число Рейнольдса, такое, что при Ре > Ре.,, реализуется турбулентный режим течения. Этот режим течения характеризуется неупорядоченностью траекторий частиц, в результате чего для установившихся турбулентных течений, вообще говоря, невозможно ввести понятие линии тока. Для турбулентных течений уже нельзя использовать обычные коэффициенты переноса молекулярных признаков, так как механизм переноса импульса и энергии здесь принципиально иной (см. 7.9). [c.381]

Немецкий физик Л. Больцман определил положения второго закона термодинамики следующим образом все естественные процессы являются переходом от менее вероятных к более вероятным состояниям. Формулировка эта вытекает из особенности теплоты как энергии неупорядоченного движения частиц тела—движения, являющегося наиболее вероятным. В связи с этим все виды энергии легко переходят в тепло. Обратный переход от более вероятного состояния к менее вероятному ограничен определенными условиями, уже отмеченными ранее. К работам Больцмана в области второго закона термодинамики вернемся при рассмотрении вопроса об энтропии изолированной системы ( 45). [c.91]

Так как турбулентные пульсации согласно всем имеющимся наблюдениям имеют неупорядоченный характер, то, следовательно, осредненные характеристики турбулентного потока имеют статистическую природу, аналогично параметрам системы, состоящей из большого числа беспорядочно перемещающихся частиц, с тем, однако, принципиальным отличием, что сами элементы турбулентного потока не являются устойчивыми в пространстве и времени. [c.32]

Другой формой передачи энергии является теплообмен, а количество энергии, переданное таким способом, называется количеством теплоты Q,, или теплотой. Теплообмен не связан с изменением положения тел термодинамической системы, а состоит в непосредственной передаче энергии молекулами одного тела молекулам другого. Это обеспечивается в результате неупорядоченных соударений молекул, атомов и других частиц в месте контакта тел. [c.90]

Статистическая физика рассматривает только такие виды движения внутри системы, которые имеют неупорядоченный, хаотический характер. В зависимости от интенсивности движения и взаимодействия между частицами в тепловое движение вовлекается вещество на разных структурных уровнях. При комнатных температурах это молекулы. С повышением температуры следует говорить об атомах, так как молекулы при достаточно высоких температурах интенсивно распадаются. При температурах порядка 10 К атомы ионизуются, а при 10 К начинаются ядерные превращения материи. В дальнейшем, если не будет оговорен конкретный состав, мы будем считать вещество состоящим из молекул. [c.23]

В последние годы большое внимание в физике конденсированной среды уделено исследованию процессов переноса в материалах с неупорядоченной структурой - жидкостях, стеклах, сильно легированных полупроводниках, неоднородных проводниках. Примерами последних могут служить сильно спрессованные смеси проводящих и непроводящих материалов двухфазные системы, в которых одна фаза обладает значительно большей проводимостью, нежели другая микропористые стекла, поры которых заполнены различными веществами. Особый интерес представляют собой ультрадисперсные среды, состоящие из малых частиц с размерами 1 10 -1 10 м. [c.5]

Таким образом, теплообмен и работа являются формами обмена энергией, а количество теплоты и количество работы являются мерами энергии, передаваемой в механической и тепловой формах. Разница между ними состоит в том, что теплота является формой передачи микрофизического, неупорядоченного движения частиц (и соответственно энергии этого движения), работа же представляет собой форму передачи энергии упорядоченного, организованного движения. Часто говорят теплота (илп работа) подводится к системе (или отводится от нее). Однако это не совсем строгое выражение и, употребляя его, не следует забывать, что подводится и отводится не теплота (или работа), а энергия. Теплообмен же и работа являются формами (способами) обмена энергией. [c.12]

Как уже отмечалось в томе 1, гл. 1, 6, п. к) в разделе, посвященном термодинамическому описанию критических явлений, основой всего подхода является интуитивно улавливаемая общность критических явлений (мы здесь включаем в них и Л-переходы), происходящих в системах, внешне совершенно не похожих друг на друга. С одной стороны, это неупорядоченные системы (критические явления в системах жидкость-газ, А-переход в жидком Не , фазовые переходы в моделях с пространственно размазанным спиновым моментом и т.д.), с другой — дискретные системы, моделирующие явления в твердых телах (магнетики различных типов, сплавы, модели решетчатых газов, рассматривающиеся как мостик для перехода к более реалистичным газ-жидкостным системам, и т. п.). Доверяя этой интуиции, мы рассматриваем, если это по каким-либо причинам оказывается удобным, одни вопросы с точки зрения непрерывных систем, другие — с точки зрения дискретных, полагая, что результаты такого рассмотрения относятся к тем и другим. Но эта универсальность подхода не есть символ веры, ей находятся и физические основания в области 9 вс радиус корреляции, являющийся характерной масштабной единицей длины в рассматриваемых условиях, значительно превышает по величине как среднее расстояние между частицами (в твердых телах — постоянную решетки) Л, > о = /vJn, так и радиус взаимодействия R Ro, поэтому общий характер поведения систем в этой области нечувствителен к деталям потенциалов взаимодействия частиц друг с другом Ф(г,у) или /(гу) = I i, j) (напомним, что сами значения критических параметров непосредственно определяются через это взаимодействие, как это мы видели на примере газа Ван дер Ваальса и ферромагнетика Изинга). [c.360]

Подведем итог сказанному. Внутреннюю энергию от одной системы можно передавать другой. Внутренняя энергия —это энергия неупорядоченного (хаотического) движения элементарных частиц, составляющих систему. Эту неупорядоченную энергию можно передать двумя способами [c.82]

Как уже отмечалось в гл. I, 6, п. к) в разделе, посвященном термодинамическому описанию критических явлений, основой всего подхода является интуитивно улавливаемая общность критических явлений (мы здесь включаем в них и Л-переходы), происходящих в системах, внешне соверщенно не похожих друг на друга. С одной стороны, это неупорядоченные системы (критические явления в системах жидкость—газ, Л-переход в жидком Не", фазовые переходы в моделях с пространственно размазанным спиновым моментом и т. д.), с другой — дискретные системы, моделирующие явления в твердых телах (магнетики различных типов, сплавы, модели решетчатых газов, рассматривающиеся как мостик для перехода к более реалистичным газ-жидкостным системам, и т. п.). Доверяя этой интуиции, мы рассматриваем, если это по каким-либо причинам оказывается удобным, одни вопросы с точки зрения непрерывных систем, другие — с точки зрения дискретных, полагая, что результаты такого рассмотрения относятся к тем и другим. Но эта универсальность подхода не есть символ веры, ей находятся и физические основания в области 0 0с радиус корреляции, являющийся характерной масштабной единицей длины в рассматриваемых условиях, значительно превышает по величине как среднее расстояние между частицами [c.703]

Рассматривая теплоту как неупорядоченное движение молекул, мы определили тепловую энергию как особую форму механической энергии. Рассмотрение движения весьма малых, но все же конечных частиц материи сводит тепловые процессы к задачам динамики и упрощает физическую картину мира. Динамика позволяет, во всяком случае принципиально, зная начальные условия для всех частиц, предсказать ход всей истории системы. [c.100]

Разобранные выше случаи упорядочения внедренных атомов и вакансий на междоузлиях, а также распада в такой системе на две неупорядоченные фазы различной плотности являются примерами применения известной модели решеточного газа [41, 42]. Решеточный газ представляет собой совокупность н частиц, каждая из которых может находиться в одном из 3 положений (например, междоузлий) в решетке. Предполагается, что в одном положении не может находиться более одной частицы. Выше такая модель применялась к сплавам внедрения в том виде, когда учитывается взаимодействие только между блиясайшими частицами. [c.198]

Для классификации отказов и процессов их возникновения по виду энергии важнейшими являются механическая — энергия свободно движущихся отдельных микрочастиц и макросистем и энергия упругой деформации системы (тела) тепловая— энергия неупорядоченного, хаотического движения большого числа микрочастиц (атомов, молекул и др.) электрическая (электростатическая и электродинамическая) — энергия взаимодействия и движения электрических зарядов, электрически заряженных частиц химическая — энергия электронов в атоме, частично освобождаемая в результате перестройки электронных оболочек атомов и молекул при их взаимодействии в процессе химических реакций электромагнитная—энергия движения фотонов электромагнитного поля аннигиляционная — полная энергия системы, вещества (энергия покоя и энергия движения), освобождаемая в процесе аннигиляции (превращения частиц вещества в кванты поля). [c.37]

Для систем, к-рые подчиняются случайному распределению в пространстве, в частности для конденсиров. неупорядоченных систем (жидкости, стёкла, аморфные вещества и пр.), П, с. является осн. характеристикой энергетич, спектра. Т. к, П. с. является самоусредняю-щейся величиной (см. Ме.зоскопика неупорядоченной системы), то можно оперировать с П. с., усреднённой по пространств, распределениям частиц (в то время как понятие усреднённого энергетич. спектра лишено смысла). [c.638]

В рамках динамич, подхода удаётся объяснить и происхождение пространственно-неупорядоченного движения. При этом исходным является тот очевидный для теории динамич. систем факт, что движение индивидуальных жидких элементов, удовлетворяющее ур-нию dxjdt u(x, г), где и(х, t)—поле скорости, удовлетворяющее ур-нию Навье—Стокса, может быть хаотическим, даже если скорость и(х, г) регулярна. Такое неупорядоченное движение обычно называют лагранжевой Т. При подходящих условиях в системе, к-рая демонстрирует лагранжеву Т., может развиться и Т. поля скорости. В частности, полевые ур-ния (не только гидродинамические) в ряде случаев могут быть преобразованы (без приближений) в многочастичвую задачу для нек-рого класса решений. Роль частиц здесь играют особенности самого поля или сформированные им локализованные структуры, напр, вихри. Хаотич. движение таких частиц и есть, собственно, пространственно-временной беспорядок. [c.183]

Б, IV, Ь, т. е. частицы резины имеют природу неупорядоченной совокупности, иммобилизирующей растворитель и вследствие напряжений, вызываемых течением, она претерпевает частичное разрушение после того, как будет достигнут и превышен определенный низший предел на сдвиг, которое освобождает растворитель и этим понижает вязкость системы. Более того, можно сказать (в силу [c.271]

Поэтому для расчета свойств больших тел по движению составляющих их микрочастиц необходимы методы, качественно отличные от механических. Необходимо отказаться от попыток проследить в деталях за движением каждой частицы и воспользоваться представлением о неупорядоченности, хаотичности их дэижения. Те или иные состояния движения частицы оказывается допустимым рассматривать как случайные события. Тем самым открывается путь для применения вероятностных методов при исследовании свойств макроскопических тел. Ясно, что при таком подходе наиболее важным моментом будет установление закона распределения вероятностей для различных состояний отдельных частиц или всей системы в целом. [c.22]

Каноническое распределение Гиббса (см. 7) обобш,ается на системы с переменным числом частиц. Предположим, что исследуемая система и термостат находятся не только в тепловом, но еш,е и в диффузионном контакте, т. е. обмениваются не только энергией, но и частицами. Оба вида взаимодействия происходят одновременно и имеют неупорядоченный, хаотический характер. Весь комплекс в целом считается замкнутым и находяш,имся в состоянии термодинамического равновесия. Внешние параметры системы постоянны, температура термостата не меняется, сохраняется полное число частиц N и суммарная энергия комплекса Е. [c.106]

Конденсированная система может находиться в двух принципиально различных структурнах состояниях неупорядоченном ( жидкость , рис. 3.2, б) и упорядоченном ( кристалл , рис. 3.2, в). В неупорядоченной структуре координационное число от частицы к частице флуктуирует около среднего значения [c.63]

Максимумы, обращенные во внешнюю от кристалла сторону, изображают вероятность расположения частиц на его поверхно- сти, а впадины указывают места, в которых должны располагаться частицы нового слоя. Вероятность распределения частиц на поверхности жидкости в ьекоторый момент времени изображается также б-функцией, с тем отличием, что хаотическое расположение ее максимумов и впадин не соответствует расположению максимумов и впадин ка Поверхиости кристалла. Между упорядоченной и неупорядоченной структурами существует резкая граница толщиной в 1—2 атомных слоя. По этой приЧипе система жидкость—кристалл гетерогенна. [c.68]

Макроскопические воздействия па элемептарпые частицы. В п. 4 уже говорилось о существовании таких внешних воздействий на упорядоченные системы многих тел, которые ведут к уменьшению параметра порядка, приводя в случае достаточной их силы к фазовому переходу в неупорядоченное состояние и к восстановлению нарушенной симметрии. Этот вывод полностью переносится на системы элементарных частиц, описываемых теорией, которая включает в себя спонтанное нарушение симметрии. Соответствующие воздействия (прежде всего, температура) меняют такие фундаментальные характеристики частиц, как их масса, константа Ферми слабого взаимодействия и т. п., превращая в конце концов массивные частицы в безмассовые, короткодействующее слабое взаимодействие в кулоноподобное дальнодействующее и т. д. Эта проблема была [c.190]

Ферромагнетизм, рассмотренный в предыдущем параграфе, представляет собой типичный пример так называемых кооперативных явлений, которые соответствуют, вообще говоря, наличию в системе определенного упорядочения, обусловленного взаимодействием частиц. Спонтанная намагниченность является следствием упорядоченности, поддерживаемой взаимодействием атомов. Она максимальна при Т = 0° К, уменьшается с повышением температуры и обращается в нуль при критической температуре Тс, называемой температурой Кюри (фиг. 110). Выше критической температуры система становится парамагнитной, так как упорядочение разрушается тепловым движением и уже не обладает свойством самоподдерживания. На языке термодинамики это -означает, что при высоких температурах в выражении для свободной энергии доминирует член, зависящий от энтропии. При этом более вероятной будет неупорядоченная конфигурация, соответствующая более высокой энтропии. При низких темпера- [c.330]

Передача энергии с помощью работы вызывает в системе на микроскопическом уровне структурную перестройку из неупорядоченного движения (хаоса) выделяется (устанавливается) упорядоченное движение. На основе логических рассуждений попытаемся выяснить, как можно из неупорядоченного движения выделить упорядоченное движение. Мы знаем, что газ содержит огромное число элементарных частиц, движущихся хаотически. Если частица в цилиндре движется параллельно днищу поршня, то она не ударяется об него и не передает ему части своей кинетической энергии. Максимальное усилие оказывается на поршень лишь при ударе частиц о поршень под прямым углом (перпендикулярно к плоскости днища поршня). При косом ударе элементарной частип ы о днище поршня эффект получается промежуточным. Импульсы сил, возникающие при ударе частиц о поршень, заставляет последний перемещаться, увеличивая тем самым объем цилиндра. При увеличении объема цилиндра расстояние между частицами увеличивается. Энергия элементарных частиц будет уменьшаться, так как они все время будут отдавать свою энергию поршню. Если бы поршень был невесомым и вокруг цилиндра был абсолютный вакуум, то частицы газа перемещали бы поршень до бесконечности (при отсутствии трения между поршнем и стенками цилиндра). Когда поршень переместится на бесконечное расстояние, то частицы с ним не будут больше соударяться. При конечном числе элементарных частиц и бесконечном объеме расстояния между ними будут бесконечными. Работа расширения газа прекратится. Таким образом, чтобы полностью преобразовать неупорядоченное движение атомов (молекул) газа в упорядоченное (строго направленное) движение поршня, необходимо иметь цилиндр бесконечно больших размеров. Поскольку каждая частица при столкновении отдает свою энергию поршню, то она будет останавливаться, и ее энергия будет приближаться к нулю. Следовательно, абсолютная температура газа также будет понижаться и в конечном итоге также станет равной нулю. Движение частиц газа прекратится. В этом случае вся внутренняя энергия газа будет полностью преобразована в полезную работу [c.81]

Хаос связан с тепловыми явлениями, т. е. с неупорядоченной формой энергии. Чем больше хаос, тем ниже качестю энергии, поскольку неупорядоченная форма энергии полностью не может быть преобразована в упорядоченную форму энергии. Предположим, что со временем вся упорядоченная форма энергии будет полностью преобразована в неупорядоченную форму, поскольку на такой процесс преобразования энергии природа не накладывает никаких ограничений, а на обратный процесс — накладывает. Вся энергия реального мира перейдет в тепловую форму. Поскольку энергия хаотического движения частиц не может локализоваться в одном месте системы или тела (тепловая энергия рассеивается по всему пространству), то она будет равномерно распределена по всей системе. Бели принять такое предположение справедливым для всего реального мира, то [c.82]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...