Макроскопические свойства

За последнее время был достигнут значительный прогресс в вычислении термодинамических функций непосредственно из суммы состояний для некоторых веществ, по поведению приближающихся к идеальному газу. Однако вычисление термодинамических функций для реальных газов и жидкостей затруднено из-за отсутствия сведений о межмолекулярных силах. Изменение термодинамических функций реальных газов и жидкостей наиболее удобно вычислять с помощью эмпирических уравнений для макроскопических свойств или эмпирического уравнения состояния. Для количественного вычисления необходимо выразить термодинамические функции в зависимости от измеримых макроскопических свойств, таких как давление, объем, температура, теплоемкость и состав. [c.149]

Второй закон термодинамики, как и первый, основан на надежных экспериментальных данных, полученных в результате следующих наблюдений теплота самопроизвольно переходит из области высоких температур в область низких температур, газы самопроизвольно перетекают из области высокого давления в область низкого давления, два различных газа самопроизвольно смешиваются и теплота не может быть количественно превращена в работу в периодически действующей тепловой машине. Объяснение этих наблюдений основано на молекулярной структуре вещества. Однако экспериментальные наблюдения отражают поведение не отдельных молекул, а статистическое поведение большой группы молекул. Следовательно, второй закон термодинамики, который основан на наблюдении макроскопических свойств, по природе своей является статистическим и справедливость его ограничена законом статистики. [c.189]

Предельным случаем псевдоожиженных слоев и осаждения является плотный слой. Основное макроскопическое свойство плотного слоя — его проницаемость кр. Из уравнения Козни — Кармана [93] следует для единицы объема [c.431]

Термодинамика является разделом теоретической физики, в котором изучают макроскопические свойства тел и их изменения, происходящие при взаимном обмене тел энергией и веществом. Как и Б других разделах физики, энергия выступает в термодинамике как единая мера, эквивалент любых взаимодействий тел. Но в числе возможных способов обмена энергией наряду с разного рода работами — работой расширения, электризации, намагничивания и т. п. — рассматривается теплота, что является особенностью термодинамики, достаточной для ее выделения в самостоятельную науку. [c.10]

В отличии от термодинамики, синергетика оперирует с принципами, базирующимися на микроскопических (или мезоскопических) теориях с предсказанием макроскопического поведения системы. Г. Хакен [6] показал, что принцип максимума информационной энтропии, являющийся аналогом принципа максимума энтропии Больцмана позволяет даже для сложных систем, находящихся вдали от равновесия, использовать макроскопические свойства системы для предсказания микроскопических свойств системы, если в процессе ее эволюции образуются макроструктуры. [c.11]

Очевидно, что макроскопические свойства диэлектрических материалов обусловлены микроскопическими процессами, происходящими в них при наложении электрического поля. Существует несколько таких процессов, приводящих к возникновению поляризации смещение электронных оболочек атомов и ионов, смещение положительных ионов относительно отрицательных, ориентация в электрическом поле молекул, обладающих постоянным дипольным моментом, и др. [c.277]

Для объяснения этих макроскопических свойств предполагается, что микроскопически образец в промежуточном состоянии представляет собой смесь нормальных и сверхпроводящих областей. Микроскопическая магнитная индукция равна нулю в сверхпроводящей и Я р. в нормальной областях. Относительный объем нормальных областей составляет [c.624]

Несмотря на то, что частота столкновений молекул в элементарном объеме при этом режиме пренебрежимо мала, число молекул в единице объема достаточно велико для того, чтобы можно было определять средние макроскопические свойства газа. Например, на высоте 150 км, когда длина свободного пробега Г=18 м, число молекул в 1 см составляет 2,5 10 . [c.147]

Движение молекул сказывается на макроскопических свойствах газа. Давление газа на стенку можно определить как си- [c.151]

Термодинамика и статистическая физика имеют один и тот же предмет изучения — закономерности теплового движения материи, возникающего в системах из большого числа N механически движущихся частиц (обычно — = 6,022 10 1/моль). При этом термодинамика представляет собой макроскопическую, а статистическая физика — микроскопическую теорию этих систем. Статистическая физика ставит своей задачей объяснение макроскопических свойств многочастичных систем на основе наших знаний [c.183]

Для определения макроскопических свойств системы в статистической физике рассматривается не одна конкретная система, а, следуя Гиббсу, совокупность таких систем в разных микросостояниях, которая называется фазовым ансамблем Гиббса. [c.185]

В самом общем смысле задача термодинамики состоит в исследовании всех возможных состояний любой из совокупности тел и выявлении общих связей, характеризующих различные состояния подобных систем. Термодинамика устанавливает условия равновесия систем вскрывает связи между макроскопическими свойствами систем характеризует превращения энергии при изменении состояния системы, т. е. при происходящих в системе процессах. [c.7]

Уравнение состояния. Равновесное состояние термодинамической системы, а следовательно, и макроскопические свойства системы в состоянии равновесия вполне определяются ее внешними параметрами и температурой. [c.12]

Классическая термодинамика оперирует с макроскопическими свойствами вещества (температура, давление, концентрация, внутренняя энергия, энтропия и т. д.) и не использует, вообще говоря, молекулярных представлений о веществе. Задача нахождения взаимосвязи между макроскопическими термодинамическими параметрами систем и свойствами составляющих их частиц (молекул, атомов, ионов), характером межчастичных взаимодействий составляет предмет статистической механики. Рассмотрение основ статистической механики выходит за рамки этой книги, и мы ограничимся лишь перечислением ряда ее заключений, необходимых для последующего изложения. [c.144]

Область применимости гипотезы о локальном равновесии весьма широка. Теоретические расчеты" показывают, что в газах локальное равновесие существует, когда на расстоянии, равном длине свободного пробега /, изменения температуры АТ, давления АР и других макроскопических свойств системы малы по сравнению с самими величинами Т, Р н других свойств [c.174]

В прикладной ядерной физике и в ядерной технике приходится иметь дело с движением очень большого количества нейтронов внутри различных веществ. Проходя сквозь вещества, нейтроны вызывают в них различные ядерные реакции, а также претерпевают упругое рассеяние на ядрах. Интенсивностью этих микроскопических процессов в конечном счете определяются все макроскопические свойства прохождения нейтронов через вещество, такие, как замедление, диффузия, поглощение и т. д. [c.531]

Все эти процессы приводят к созданию дефектов решетки, т. е. к изменению микроструктуры кристалла. При достаточно мощном облучении за счет этих дефектов заметно изменяются и различные макроскопические свойства тела — механические и тепловые. Изменение решетки влияет и на структуру электронных энергетических зон, т. е. на электрические и оптические свойства. [c.650]

Отметим здесь, что даже при очень больших разрежениях газ сохраняет свои макроскопические свойства. Например, на высоте [c.243]

Т е р м О д м н а м И К а—наука о превращениях различных видов энергии из одного в другой, о наиболее общих макроскопических свойствах материи. Она изучает различные как физические, так н химические явления, обусловленные превращениями энергии. Применение закономерностей термодинамики позволяет анализировать свойства веществ, предсказывать их поведение в различных условиях. Термодинамика дает возможность исследовать различные процессы от простых в однородных средах до сложных с физическими и химическими превращениями, биологических и др. [c.5]

Отметим здесь, что даже при очень больших разрежениях газ сохраняет свои макроскопические свойства. Например, на высоте 150 км плотность примерно равна 1,6-10" кг/м т. е. очень [c.357]

Если при постоянных внешних условиях неизменны не только параметры системы, но и отсутствуют какие-либо стационарные потоки вещества и энергии, так что макроскопические свойства системы, сравниваемые в два различных момента времени, одинаковы, то говорят, что система находится в состоянии термодинамического равновесия. [c.31]

Слово термодинамика означает движение тепла поэтому можно было бы думать, что термодинамика изучает прежде всего теплообмен между телами. Однако это не так задача состоит в исследовании макроскопических свойств реальных тел в состоянии равновесия, а также процессов, происходящих с телами вследствие внешнего воздействия на них. Предметом изучения являются результаты этого воздействия, т. е. конечное состояние, достигаемое телом, произведенная работа и количество поглощенного телом тепла. [c.7]

Термодинамика устанавливает ряд общих закономерностей, касающихся макроскопических свойств реальных тел. [c.14]

Важное значение имеет утверждение термодинамики о том, что равновесное состояние термодинамической системы, а следовательно, и значения макроскопических свойств системы в состоянии равновесия вполне определяются ее внешними параметрами и температурой. [c.14]

В настоящей главе рассматриваются микромеханические аспекты процесса разрушения и обсуждается их влияние на такие макроскопические свойства, как прочность, пластичность, вязкость разрушения. Удобно разделить возможные процессы разрушения на два типа в зависимости от того, определяется ли разрушение достижением условия неустойчивости материала типа условия предельных деформаций или напряжений или разрушение развивается под воздействием некоторых дискретных инициаторов разрушения, например разорванных волокон или надрезов, от которых может начаться рост вызывающей разрушение трещины. [c.441]

В перенасыщенном паре, сохраняющем макроскопические свойства однородного вещества, непрерывно возникают местные скопления молекул флуктуационного происхождения. Каждое из таких скоплений (сгустков) молекул, вообще говоря, может служить зародышевым центром формирования новой, конденсированной фазы. Окажутся ли эти самопроизвольно возникающие центры конденсации жизнеспособными и будут ли они продолжать [c.112]

Однофазная система называется гомогенной. Например, смеси газов, растворы, кусок монокристалла представляют собой гомогенные системы. Макроскопические свойства гомогенной системы во всех ее точках одинаковы или меняются непрерывно при переходе от одной точки к другой. [c.139]

АНИЗОТРОПНАЯ СРЕДА — среда, макроскопические свойства которой различны в различных направлениях, в противоположность среде изотропной, где они не зависят от направления. Формально анизотропия однородной безграничной среды означает [c.84]

Предполагается, что реальная жидкость, состоящая из отдельных частиц, может быть аппроксимирована гипотетической непрерывной средой с аналогичными макроскопическими свойствами. [c.92]

Недостатком рассмотренной модели, очевидно, можно считать тот факт, что здесь не учитывается объем материала и непонятно, как эффект взаимодействия на микроуровне мог бы сказаться на макроскопических свойствах всего деформируемого тела. [c.47]

Термодинамические функции оЛределяются наблюдаемыми макроскопическими свойствами системы. Макроскопические свойства определяются свойствами и статистическим поведением молекул в системе. Все молекулярные и статистические данные, необходимые для вычисления термодинамических функций, содержатся в сумме состояний, определяемой уравнением (3-31) [c.114]

С увеличением масштаба материального объекта увеличивается вероятность наложения на него многих фундаментальных законов. Под масшта-богг объекта не обязательно понимается исключительно пространственный масштаб. Один и тот же фундаментальный закон проявляет себя по-разному в объектах разного масштаба - получает разную окраску , Такие макроскопические свойства объектов, как фазовое состояние (жидкое, твердое, газообразное), являются не чистыми свойствами данного иерархического масштаба, а, скорее, - сложным наложением закономерностей всех нижележащих масштабов. [c.17]

С увеличением масштаба материального объекта увеличивается вероятность наложения на него многих фундаментальных законов. Под масштабом объекта не обязательно понимается исключительно пространственный масштаб. Один и тот же фундаментальный закон, проявляет себя по-разному в объектах разного масштаба - получает разную окраску . Такие макроскопические свойства объектов, как фазовое состояние (жидкое, твердое, газооб- [c.69]

Механика изучае закономерности простейщей формы движения— относительного перемеп1ения тел в пространстве со временем. Термодинамика и статистическая физика рассматривают явления, обусловленные совокупным действием огромного числа непрерывно движущихся молекул или других частиц, из которых состоят окружающие нас тела. Благодаря очень большому количеству частиц беспорядочное их движение приобретает новые качества макроскопические свойства систем из большого числа частиц в обычных условиях совершенно не зависят от начального положения этих частиц, в то время как механическое состояние системы существенно зависит от начальных условий. Это один из примеров диалектического закона перехода количественных изменений в качественные возрастание количества механически движущихся частиц в системе порождает качественно новый вид движения — тепдювое движение. [c.8]

Последовательность различных курсов как общей, так и теоретической физики определяется прежде всего постепенным переходом к изучению все более сложных форм движения соответствующих структурных видов материи (макротела, молекулы, атомы, элементарные частицы и поля). Механика изучает закономерности простейшей формы движения — относительного перемещения тел в пространстве во времени. Термодинамика и статистическая физика рассматривают явления, обусловленные совокупным действием огромного числа непрерывно движущихся молекул или других частиц, из которых состоят окружающие н с тела. Благодаря очень большому количеству частиц беспорядочное их движение приобретает новые качества макроскопические свойства систем из большого числа частиц в обычных условиях совершенно не зависят от начального положения этих частиц, в то время как механическое состояние системы существенно зависит от начальных условий. Это один из примеров диалектического закона перехода количестЕ енных изменений в качественные возрастание количества механически движущихся частиц в системе порождает качественно новый вид движения — тепловое движение. Тепловое движение представляет собой изменения системы, обусловленные ее атомистическим строением и наличием огромного числа частиц оно связано с молекулярным механическим движением, но этим не исчерпывается его сущность. Всякое движение, — писал Ф. Энгельс, — заключает в себе механическое движение, перемещение больших или мельчайших частей материи познать эти механические движения является первой задачей науки, однако лишь первой ее задачей. Но это механическое движение не исчерпывает движения вообще. Движение — это не только перемена места в надмеханических областях оно является также и изменением качества. Открытие, что теплота представляет собою некоторое молекулярное движение, составило эпоху в науке. Но если я не имею ничего другого сказать о теплоте кроме того, что она представляет собой известное перемещение молекул, то лучше мне замолчать . Определяющим для возникновения теплового движения является не механическое движение от- [c.7]

При изучении макроскопических физических свойств представляет интерес не относительное положение элементов структуры, а только их ориентация. Поэтому для описания макроскопических свойств, когда кристалл можно представить в виде сплошной среды, нужно знать все комбинации элементов симметрии, отличающиеся набаром и взаимной ориентацией этих элементов. [c.35]

Макроскопические свойства веществ, изучаемые классической термодинамикой и наблюдаемые экспериментально, в своей основе определяются микроскопическими процессами взаимодействия (столкновениями) между частицами ансамбля, а также процессами взаимодействия частиц с раз. шчными внешними силовыми полями. Д.чя описания таких ансамблей логично использовать динамические процессы многих тел, составляющих ансамбль. При этом каждое те мо считается либо точечной частицей, либо микрочастицей, обладающей лишь небольшим числом внутренних степеней свободы. [c.424]

Строгое описание явлений, п Юисходящих в газах и плазме, требует полного исследования столкновений между частицами. Учитывая сложность этих процессов и их пеодмозиачиое влияние на макроскопические свойства, можно утверждать, что поведение ансамбля (его свойства нельзя представить в виде простой суммы динамических и энергетических характеристик всех отдельных частиц) в целом будет определяться поведением всех составляющих его частиц. [c.424]

Установление характера связи макроскопических свойств систем с микроскопическими явлениями, протекаюуднми-в них постоянно, является главной задачей статистической физики. Задачей статистичес-1.0Й термодинамики, как составной части статистической физики, является изучение особенностей и макроскопических характеристик различных тепловых п энергетических процессов на основе молекулярнокинетического подхода к изучаемым явлениям. Так как движения мо- [c.424]

В условиях внутреннего равновесия, а следовательно, и при квазистатических изменениях состояния влажный пар, как термодинамическое тело, представляет собой систему с двумя независимыми параметрами Т и о или р и V (V — удельный объем нарожидкостной смеси). Макроскопические свойства таких систем описываются общими дифференциальными соотношениями термодинамики. Эти соотношения, вытекающие из двух основных законов, не будучи связаны с особенностями строения частного вещества, распространяются на любые тела, в любом их состоянии, в том числе и на парожидкостную среду. [c.8]

Термодинамика в отличие от молекулярной физики изучает макроскопические свойства тела или системы тел и процессы их взаимодействия, це интересуясь микроскопической картиной. Эго обстоятельство имеет особо важное значение при исследовании переноса влаги в капиллярно-пористых телах, где молекулярная картина необычайно сложна. В то же время применение термодинамических методов не означает отказ от молекулярно-кинетического метода. Термодинамика и молекулярно-кинетйческая теория должны взаимно дополнять друг друга, один и тот же опытный материал должен служить предметом комплексного анализа. Перерос влаги неотделим от переноса теплоты, и явления тепломассопереноса необходимо рассматривать в их неразрывной [c.323]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...