Теория молекулярная строения тел

Хотя в конечном итоге все свойства физических систем определяются молекулярным движением в них, термодинамика позволяет установить многие из этих свойств, не прибегая к представлениям о молекулярном строении тел. Для решения многих практически важных задач достаточны методы термодинамики. Все то обусловливает, с одной стороны, ограниченность термодинамики, а с другой стороны, наделяет ее определенными преимуществами перед молекулярными теориями. Термодинамика позволяет с помощью своих начал легко учитывать наблюдаемые на опыте закономерности и получать из них фундаментальные следствия. [c.9]

Впервые уравнения равновесия упругого твердого тела в предположении дискретного молекулярного строения тела были получены Навье. В современной форме несколько позже эти уравнения вывел Коши, исходя из гипотезы о сплошном и однородном строении твердого тела. Он впервые ввел в уравнения теории упругости две упругие постоянные. [c.10]

Эти изменения продолжаются до тех пор, пока не наступит равновесие между внешними и внутренними силами. При дальнейшем развитии теории молекулярного строения вещества пришлось принять во внимание также и тепловые явления, которые сопровождают изменения формы тел. Пришлось допустить, что молекулы, из которых состоит твердое тело, находятся в постоянном колебательном движении и что этими колебаниями определяется температура тела. [c.14]

Механическая теория теплоты, — писал Алымов, — нисколько не обусловливается характером представлений, какие мы можем иметь относительно молекулярного строения тел и рода движения, образующих теплоту. [c.39]

Но величайшее достоинство нового учения о теплоте и огромная заслуга основателей оного а равно и ученых, усовершенствовавших это учение, к числу которых мы с гордостью может отнести и самого автора рассматриваемого ками сочинения, состоит именно в том, что выработанная ими наука — механическая теория теплоты — нисколько не обусловливается характером представлений, какие мы можем иметь относительно молекулярного строения тел и рода движения образующего теплоту... [c.49]

Но надо отметить, что это утверждение нисколько не снижает огромного значения также и другого метода, используемого в термодинамике, опирающегося на данные молекулярного строения тел. И только этому методу обязано построение теории некоторых разделов термодинамики. Именно этим методом пользовались в своих классических исследованиях физики Больцман и Смолуховский. Широко поль- [c.285]

Введение. Теория упругости изучает механику деформируемых тел, которые восстанавливают свою первоначальную форму, после того как удалены силы, вызывающие деформацию. Обсуждение явлений упругости встречается уже в работах Гука (1676 г.). Однако первые реальные попытки создания теории упругости, исходя из понятия сплошной среды, позволяющего игнорировать молекулярное строение тела и описывать макроскопические явления с помощью функций координат пространства, относятся к первой половине восемнадцатого столетия ). С тех пор было приложено много усилий к изучению математической теории упругости и ее приложений к физике и инженерному делу. Судя по большому числу опубликованных работ по изучаемому предмету, исключается возможность с одинаковой полнотой изложить весь предмет в объеме одной книги. Настоящая работа имеет более ограниченную цель. В ней делается попытка дать краткий обзор некоторых разделов теории упругости и вместе с тем обсудить достаточное количество отдельных задач для того, чтобы дать некоторые представления относительно математического аппарата, необходимого для решения подобных задач. Даже в пределах этих ограниченных рамок в книге имеются значительные пробелы. В ней ничего, например, не говорится о такой важной теме как теория упругой устойчивости или о таком важном разделе как вычисление упругих постоянных кристаллов с помощью теории кристаллических решеток. [c.7]

Изучая простейшие формы движения физических тел, механика основывается лишь на наиболее элементарных физических свойствах вещества. Схематизируя физические явления, механика не рассматривает молекулярное строение вещества. Именно это является характерным признаком механики сплошных сред (теории упругости и пластичности, гидромеханики и т. д.). [c.16]

Наряду с теми трудностями, к которым приводила электронная теория Лорентца, опиравшаяся на представление о неподвижном эфире, выяснились и другие затруднения этой теории. Она оставляла неразъясненными многие особенности явлений, касающихся взаимодействия света и вещества. В частности, не получил удовлетворительного разрешения вопрос о распределении энергии по длинам волн в излучении накаленного черного тела. Накопившиеся затруднения вынудили Планка сформулировать теорию квантов (1900 г.), которая переносит идею прерывности (дискретности), заимствованную из учения о молекулярном строении вещества, на электромагнитные процессы, в том числе и на процесс испускания света. Теория квантов устранила затруднения в вопросах излучения света нагретыми телами она по-новому поставила всю проблему взаимодействия света и вещества, понимание которой невозможно без квантовой интерпретации. Целый ряд оптических явлений, в частности фотоэлектрический эффект и вопросы рассеяния света, выдвинул на первый план корпускулярные особенности света. Процесс развития теории квантов, ставшей основой современного учения о строении атомов и молекул, продолжается и ныне. [c.24]

Взаимодействие поверхности теплообмена с потоками жидкости или достаточно плотного газа рассматривается на основе представлений о теплоносителе как о сплошной среде — континууме. Особенность разреженных потоков газа состоит в том, что механизм их взаимодействия с поверхностями твердых тел можно объяснить только с учетом молекулярного строения газа. Поэтому количественные характеристики этого взаимодействия устанавливаются на основе молекулярно-кинетической теории газов. [c.390]

Жидкости, занимая по молекулярному строению промежуточное положение между газами и твердыми телами, проявляют свойства, присущие как газам, так и деформируемым твердым телам. Это позволяет описать механическое движение всех упомянутых сред едиными дифференциальными уравнениями, составляющими основу механики сплошной среды. Решение этих уравнений требует учета специфических свойств каждой из упомянутых сред, поэтому механика сплошных сред разделяется на ряд самостоятельных дисциплин гидромеханику, газовую динамику, теорию упругости, теорию пластичности и др. [c.6]

В термодинамике используется феноменологический метод исследования, при котором не вводится никаких предположений о молекулярном строении изучаемых тел. Применяемый в других областях физики статистический метод исходит из определенной молекулярной структуры тел и использует теорию вероятностей и математическую статистику для определения свойств совокупности микрочастиц. Простейшим примером взаимодействия обоих методов является определение термодинамических величин (давление, температура) в кинетической теории газов. [c.5]

Первоначально эти законы были установлены экспериментальным путем при этом в опытах применялся газ в состояниях, далеких от жидкого состояния. В дальнейшем из молекулярно-кинетических представлений о строении тел и сущности тепловой энергии было установлено, что давление газа численно равно двум третям кинетической энергии поступательного движения молекул газа, заключенных в единице объема (основное уравнение кинетической теории) это положение и является ИСХОДНЫМ при теоретическом выводе законов идеальных газов. [c.25]

Аналитическая теория теплопроводности представляет собой теорию распространения тепла в различных неравномерно нагретых телах. Эти материальные тела рассматриваются как сплошные среды, непрерывно заполняющие пространство, без учета молекулярного строения и молекулярных свойств вещества. [c.7]

Работа Грина явилась отправным пунктом дискуссии и послужила поводом к формированию двух школ в теории упругости. Ученые, последовавшие за Навье и Коши и принявшие их взгляды на молекулярное строение упругих тел, применяли 15 постоя) -ных для определения упругих свойств материала в общем случае и одну постоянную для случая изотропии, в то время как последователи Грина применяли для тех же условий соответственно 21 и две постоянные. Естественно, что было сделано немало попыток решить спор непосредственными испытаниями, и ряд физиков заинтересовался опытными определениями упругих постоянных. [c.265]

Внимание Сен-Венана было привлечено также и к выводам основных уравнений теории упругости, он активно участвовал в дискуссии о необходимом числе упругих постоянных. Он всегда становился на сторону тех ученых, которые отстаивали точку зрения меньшего числа упругих постоянных, основанной на представлении о молекулярном строении твердых тел. Свои соображения [c.281]

Задача физики и состоит в том, чтобы прежде всего научиться находить количественные меры для описания и сравнения свойств тел, находить объяснение причинам появления этих свойств и их разнообразию. Такое объяснение свойств тел становится возможным только тогда, когда удается построить правильную модель внутреннего строения тел. Решением этой задачи занимаются такие разделы современной физики, как молекулярная физика, электронная теория, атомная и ядерная физика. [c.13]

Основатели теории упругости при установлении основных уравнений этой теории исходили обыкновенно из представления молекулярного строения вещества. Твердые тела они себе представляли состоящими из отдельных материальных частиц, молекул, между которыми действуют силы взаимодействия. [c.13]

При рассмотрении тепловых явлений часто бывает полезным использование понятия о температурном поле, являющемся приложением к температурным явлениям общей теория поля, разработанной в математической физике. При этом для удобства теоретических построений аналитическая теория тепла отвлекается от прерывной структуры вещества, его молекулярного, строения и рассматривает все тела сплошными. [c.39]

На этих трех положениях и основывается вся механическая теория теплоты (термодинамика), но не на тех или других гипотезах, относительно строения тел, молекулярных в них движениях и внутренних силах . [c.40]

Наконец большие трудности возникают в связи с эфиром. До 1920 г. Эйнштейн отрицал самое существование эфира. Начиная с 1920 г., в связи с развитием всеобщей теории согласно к-рой пространство наделяется целым рядом свойств, Эйнштейн пришел к выводу, что эфир все-таки существует, но что к нему нельзя применять понятия движения как перемещения и поэтому нельзя определять движения каких бы то ни было тел по отношению к нему. С отрицанием эфира не могут примириться и те из марксистов, которые считают теорию Эйнштейна в общем согласной с основами материалистической диалектики. Но говорить о волнах и колебаниях, происходящих без материального носителя, значит говорить о движении без материи [2]. С другой же стороны, из желания сохранить принятую Эйнштейном принципиальную невозможность определить движение какого-либо тела по отношению к эфиру Гессен утверждает Эфир принципа относительности не состоит из частиц, не имеет молекулярного строения, поэтому к нему неприложимо понятие движения как механич. перемещения. Но так как он не состоит из частиц, то нельзя обнаружить и движения тела по отношению к этому эфиру [c.185]

Передачу тепла от одной части тела к другой или от одного те а к другому, находящемуся в соприкосновении с первым, обычно называют теплопроводностью. Аналитическая теория теплопроводности игнорирует молекулярное строение вещества она рассматривает вещество не как совокупность отдельных дискретных частиц, а как сплошную среду— континуум. Такое модельное представление вещества может быть принято при решении задач распространения тепла, если размеры дифференциальных объемов достаточно велики по сравнению с разме -рами молекул и расстояниями между ними. Во всех расчетах и примерах тело предполагается однородным и изотропным. [c.5]

Как известно, задача термодинамики — это изучение свойств тел в состоянии равновесия ( термодинамического равновесия ). Эта же задача ставится и в статистической термодинамике, которой будет посвящена эта глава книги. Только в статистической теории мы будем исходить из определенных представлений о строении тела — его молекулярной структуры, будем считать, что нам известны силы, действующие между его частицами, и взаимодействие его частиц с внешними телами. Задача статистической термодинамики — исходя из определенной молекулярной модели тела, найти свойства этого тела и их зависимость от температуры и внешних условий, в которых оно находится. [c.181]

Термодинамика. Термодинамика — это теория тепловых явлений, в которой не учитывается атомно-молекулярное строение тел. Для описания явлений в термодинамике используются понятия термодинамическая система и термодинамический процесс . Совокупность физических тел, изолированных от взаимодействия с другими телами, называют и.золирован-ной термодинамической системой. [c.94]

Важнейшее значение для Ф. и всего естествознания имело открытие закона сохранения энергии, связавшего воедино все явления природы. В сер. 19 в. опытным путём была доказана эквивалентность кол-ва теплоты и работы и, т. о., установлено, что теплота представляет собой не какую-то гипотетич. сохраняющуюся субстанцию — теплород, а особую форму энергии. В 40-х гг. 19 в. Р. Ю. Майер (R. J. Meyer), Дж. Джоуль (J. Joule) и Г. Гельмгольц (Н. L. Helmholtz) независимо друг от друга открыли закон сохранения и превращения энергии. Закон сохранения энергии стал осн. законом термодинамики — теории тепловых явлений, в к-рой не учитывается молекулярное строение тел этот закон получил название первого начала термодинамики. [c.312]

Собственные научные исследования в области теории упругости были начаты Нейманном, когда Навье, Коши, Пуассон еще яродолжали активно работать в этой области и когда большое применение эта теория находила в оптике. В своей работе по двойному лучепреломлению ) Нейманн рассматривает твердое упругое тело, структура которого определяет три взаимно-перпендикулярные плоскости симметрии, и, следуя методу Навье (стр. 129), выводит для него уравнения равновесия, содержащие шесть упругих постоянных, и исследует распространение волн в этой упругой среде. В дальнейшем он заинтересовался непосредственно упругими свойствами кристаллов, имеющих три взаимно-перпеи-дикулярные плоскости симметрии ), и указал, каким образом нужно ставить опыты, чтобы получать непосредственным испыта-пием значения этнх шести постоянных. Он впервые вывел формулу для вычисления модуля упругости при растяжении для вырезанной из кристалла призмы, с произвольной ориентировкой оси. В этих ранних работах Нейманн кладет в основу своих исследований теорию молекулярного строения упругих тел и в соответствии с этим использует уменьшенное число упругих постоянных, как это делали до него Пуассон, а позднее Сен-Венан. [c.300]

Математическая теория упругости как наука сложилась в первой половине XIX века в основном благодаря трудам французских инженеров и ученых. Впервые уравнения равновесия и колебаний упругих твердых тел в предположепии дискретного молекулярного строения тела были получены Навье. Пользуясь вариационным исчислением, он выводит не только дифферен- [c.10]

Метод центральных сил применялся во многих старых исследованиях по теории упругостн. Несколько ниже мы остановимся на применении этого метода к определению соотношений между компонентами напряжения и деформации в кристаллическом теле, которые дал Кошн 20). Всякое подобного рода сведение близкодействия к дальнодействию стирает разницу между поверхностным напряжением и массовыми силами обычно старались поддержать это различие путем гипотезы о молекулярном строении тел. В теории Кошн, например, кажущееся близкодействие приводится к дальнодействию между молекулами, причем принимается, что это действие не простирается за пределы так называемой области молекулярного действия . Массовые силы, наоборот, рассматриваются, как действующие на значительном расстоянии. Таким образом второй способ введения понятия напряжения основан на гипотезе молекулярных снл. [c.644]

С логической точки зрения геометрическая статика твердого тела должна рассматриваться как предельная теория. Она излагает известное число общих законов, применимых ко всем твердым телам, каковы бы ни были их молекулярное строение и их упругие свойства, если только деформации можно считать бесконечно малыми. Однако построенная таким образом теория представляет собой неполную теорию равновесия, так как она систематически оставляет в стороие. упругие свойства, привлечение которых становится в некоторых случаях совершенно необходимым. В этих случаях методы геометрической статики оказываются недостаточными для разрешения всех вопросов, которые может поставить перед нами задача о равновесии. Некоторые из этих вопросов могут даже оказаться противоречивыми, если сохранить гипотезу абсолютной неизменяемости твердого тела. [c.231]

Несомненно, что такой учет молекулярного строения и сил молекулярного взаимодействия с целью развития строго количественной теории внешнего трения — задача весьма сложная, в особенности если теория должна поз- волять теоретическим путем предвычислять коэффициенты трения тел, строение которых известно. Однако с таким же положением мы встречаемся, рассматривая и другие молекулярно-физические явления, природа которых более ясна и которые значительно ранее сделались предметом [c.142]

Осветим бегло содержание книги Нейманна. В первых пяти главах он выводит основные уравнения теории упругости изотропного тела, вводя понятие компонент напряжения и деформации и устанавливая соотношения между ними через две упругие постоянные. Его обозначения для компонент напряжения были впоследствии приняты многими авторами в частности, их принял Ляв (А. Е. Н. Love). В следующих трех главах дается вывод основных уравнений с помощью гипотезы о молекулярном строении твердых тел. Излагаются работы Навье и Пуассона. Выводятся уравнения для неравномерного распределения температуры, исследуется теорема об единственности решений уравнений упругости. Следующая часть книги посвящена приложениям основных уравнений к частным задачам. Глава, в которой описывается [c.303]

Если бы мы попытались на основании этого соображения улуч иить теорию твердости, то у нас возник бы вопрос, чем же свойства поверхностного слоя могут отличаться от свойств внутренних слоев тела. Во всяком случае нельзя допустить, чтобы это отклонение в свойствах учитывалось нами путем введения дополнительных членов в общие уравнения равновесия напряжений, так как факты, подлежащие объяснению, указывают на то, что поверхностный слой должен иметь не микроскопически малую толщигу, а такую, которая во всяком случае больше расстояния между молекулами тела, так что отклонения в свойствах, происходящие из-за молекулярного строения материи, объяснить наблюдаемые факты не могут. [c.246]

Более того, мы избегаем серьезнейших затруднений, когда, отказываясь от попытки очертить гипотезу о строении материальных тел, мы пользуемся статистическими исследованиями как отраслью рациональной механики. В настоящей стадии развития науки едва пи возможно дать динамическую теорию молекулярного действия, охватывающую явления термодинамики, излучения и электрические явления, сопутствующие соединению атомов. Однако, всякая теория, которая не принимает во внимание всех этих явлений, очевидно, является неполноценной. Даже если мы ограничим наше внимание явно термодинамическими явлениями, мы не избегнем затруднений в таком простом вопросе, как число степеней свободы двуатомного газа. Хорошо известно, что хотя теория приписывает каждой молекуле газа шесть степеней свободы, наши опыты с теплоемкостью приводят к учету не более чем пяти степеней. Конечно, тот, кто основывает свою работу на гипотезах, касающихся строения материи, стоит на ненадежном фундаменте. [c.14]

Основатели теории упругости Луи Навье, Огюстен Коши, Симеон Пуассон, исходившие из представления молекулярного строения упругого тела, получали закон Гука в результате некоторых предположений относительно сил взаимодействия, возникающих между молекулами при деформации В насто- [c.40]

Наиболее тщательно отработанная часть учебника Окатова Общие начала содержит 89 страниц и разбита на 29 параграфов. В первых трех параграфах, представляющих собой как бы введение в курс термодинамики, излагаются следующие темы представление о строении тел и о теплоте как движении выражение величины упругости газа на основании гипотезы о столкновении молекул понятие о температуре . В этих параграфах приводится молекулярнокинетическая, теория вещества и на ее основе устанавливаются некоторые термодинамические понятия, в том числе понятия об абсолютной температуре и абсолютном нуле. В 2 выводится основная формула молекулярно-кинетической теории газа. В 3, посвященном температуре газа, записано живая сила поступательного движения молекул соверщенного газа пропорциональна его абсолютной температуре . [c.43]

НЕОБРАТИМЫХ ПРОЦЕССОВ СТАТИСТИЧЕСКАЯ ТЕОРИЯ — область статистич. физики, изучаюи ая необратимые процессы (иапр., диффузию, теплопроводность, вязкость) в газах, жидкостях и твердых телах с помощью статистич. методов на основе иред-ставления о молекулярном строении вещества. (См. Необратимые процессы). [c.418]

Термодинамику можно разделить на термодинамику феноменологическую и термодинамику статистическую. К феноменологической термодинамике, которая только и излагается здесь, относят те положения термодинамики, для формулировки и применения которых ие требуется явного рассмотрения внутреннего молекулярного строения и механизма молекулярных процессов в рассматриваемых телах. Эта часть термодинамики исходит из ряда установленных на опыте положений и пользуется известными ланными о свойствах тел. Статистическая термодинамика явио I с самого начала использует определенные представления о молекулярном (атомном) строении тела. Для нее характерно применение статистических методов и математического аппарата теория вероятности. Нужно иметь в виду, что при современном состоянии науки такое деление термодинамики на феноменологическую II статистическую, конечно, условно и диктуется скорее педагогическими, а не логическими соображениями. [c.15]

Статистическая кинетика занимается теорией процессов в телах. При этом здесь опять в отличие от феноменологической кинетики (например, гидро- н аэродинамики, формальной теории теплопроводности и т. д.) явно применяются определенные представления о молекулярном строении рассматриваемой физической системы. Примерами относящихся сюда задач могут служить вопросы, рассматриваемые в кинети еской теории газон, в частности теория процессов диффузии, теплопроводности, вязкости газов. Здесь удается не только обосновать известные эмпирические законы этих процессов, но и установить зависимость входящих в них постоянных от состояния газа и свойств его молекул. [c.165]

Некоторые свойства ионных кристаллов —соединений металлов с частично заполненными З -оболочками —хорошо объясняются в рамках теории поля лигандов, созданной на основе предложенной Бете и Ван-Флеком теории кристаллического поля для твердых тел. Согласно теории поля лигандов, химическая связь в кристаллах соединений металлов является чисто ионной, ионы рассматриваются как точечные заряды, а их электрическое поле (с несферической симметрией ) вызывает расщепление 3 -уровня иона металла. Теорию поля лигандов можно использовать для объяснения строения как комплексных соединений, так и различных твердых веществ, и в общем виде с учетом связывающих орбиталей лигандов она ближе к теории молекулярных орбиталей, чем к теории кристаллического поля. Для учета отклонений от простого кулоновского взаимодействия точечных зарядов вводятся параметры, включающие степень ковалентности связи, поляризационные искажения за счет соседних зарядов, величину отклонения от сферической симметрии ионов с частично заполненной -оболочкой. С помощью теории групп можно объяснить и предсказать расщепление атомных уровней, соответствующее тому или иному типу симметрии внутреннего электрического поля в кристалле. [c.47]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...