Теория кинетических явлений

В настоящее время нет никаких оснований для проведения резкой грани между термодинамикой и статистической физикой тем не менее определенное преимущество термодинамики и особенность ее методов диктуют важность отдельного изложения термодинамики с привлечением необходимых качественных молекулярных представлений. Она позволяет с помощью своих начал легко учитывать наблюдаемые на опыте закономерности и получать из них фундаментальные следствия. Именно на этом пути в свое время было предсказано вырождение газов при низкой температуре, развита теория фазовых переходов второго рода, формируется термодинамическая теория кинетических явлений в физических системах неравновесная термодинамика или термодинамика необратимых процессов). [c.10]

ТЕОРИЯ КИНЕТИЧЕСКИХ ЯВЛЕНИЙ [c.504]

В содержании этой книги есть два очевидных дефекта отсутствуют вопросы кинетики магнитных процессов и теория кинетических явлений, связанных с прохождением быстрых частиц через вещество. Эти дефекты связаны с недостатком времени, и мы решились допустить их в этом издании, с тем чтобы не задерживать еще больше выход книги. Мы позволим себе высказать надежду на то, что хотя, таким образом, в этой книге содержится не все, что требовалось бы, но в то же время [c.9]

Таким образом, в силу этих соображений в элементарной теории гироскопических явлений исходят из следующих допущений а) кинетический момент Ко гироскопа относительно его точки опоры О направлен по оси симметрии гироскопа Ог, б) модуль кинетического момента равен произведению момента инерции гироскопа относительно его оси симметрии на угловую скорость собственного вращения гироскопа. [c.713]

Кинетическая теория термоэлектрических явлений [c.160]

Выражения для плотности электрического тока (8.81) и плотности теплового потока (8.82) позволяют построить кинетическую теорию термоэлектрических явлений — эффектов соответственно Зеебека, Пельтье и Томсона. [c.160]

Вид функции Ч или ф не определяется из анализа размерностей (а также и из теории подобия) и должен находиться из эксперимента или из кинетической теории данного явления. [c.215]

В связи с развитием термодинамики и молекулярно-кинетической теории тепловых явлений в середине XIX в. перед сторонниками механистического мировоззрения возникла задача свести этот новый круг проблем к механике. В первую очередь речь шла о втором начале термодинамики, которое, с характерной для него и глубоко чуждой классической механике идеей необратимости, вносило новый элемент в физическую картину мира. Первые попытки вывести второе начало термодинамики из механических принципов были сделаны Больцманом ), Клаузиусом ) и Чили ) в 60—70-х годах XIX в. Чили ошибочно полагал, что он вывел второе начало прямо из принципа Гамильтона, в то время как Больцман и Клаузиус видели, что для решения этой задачи надо внести в принцип Гамильтона существенное изменение, которое расширит сам принцип, придав ему, однако, по существу, различный смысл внутри механики и вне ее. [c.850]

В числе других интересным является вопрос сравнения результатов полученных термодинамическим методом и на основе кинетической теории. Такое сравнение было проведено Пригожиным для газов, в связи с чем проф. де Гроот указывал в своих работах на необходимость этого сравнения обеих теорий для явлений в твердых телах. [c.229]

В отличие от равновесной термодинамики характеристики неравновесных систем изменяются со временем, а интенсивные параметры (плотность, температура, давление и т. д.) имеют, как правило, разные значения в различных точках системы, т. е. зависят от координат. Основную роль в теории необратимых явлений играют потоки различных физических величин энергии, массы или числа частиц, теплоты, импульса, энтропии, электрического заряда и т. д., которые отсутствуют в равновесных состояниях. Причины возникновения потоков получили формальное название сил. Это могут быть градиенты интенсивных параметров или связанные с ними величины. Обычно предполагается линейная связь между потоками и силами. Коэффициенты пропорциональности, входящие в эти соотношения, называются кинетическими коэффициентами. В общем случае они являются функциями от термодинамических параметров состояния системы. [c.216]

Эти общие законы теоретической механики настолько важны, что их приходится вводить даже в курсе физики средней школы — в ней изучаются аксиомы Ньютона, а также выводятся для некоторых частных случаев закон количества движения, закон изменения кинетической энергии (называемый в старых учебниках законом живых сил), рассматриваются простейшие задачи теории колебания, явление удара шаров и т. п. [c.12]

Расчеты явлений переноса в газе (внутреннее трение, теплопроводность, диффузия), приведенные в 12—14, не строги. Они основаны на замене распределения скоростей их средними значениями. Современная теория этих явлений опирается на полученное Больцманом основное кинетическое уравнение (см. уравнение (115)). [c.542]

Кинетическая теория связывает явление пассивности с затруднениями в протекании анодного процесса растворения металла вследствие образования в поверхностном слое устойчивого твердого раствора металл—кислород. [c.146]

Фактически, однако, теория электронных состояний и кинетических явлений в системах с потенциальной энергией указанного типа уже столь идеализирована и модельна, что нас лишь довольно редко интересует связь между характеристиками потенциальной энергии Т (К) и свойствами таких реальных физических объектов как атомы с их точно определенными (псевдо)потенциала-ми V (г). В выражении (13.20) для нас существенно лишь то, что функция Г (К) удовлетворяет соотношению (3.5) и характеризуется длиной корреляции [c.566]

К. ф. включает кинетическую теорию газов из нейтр. атомов или молекул, статистич. теорию неравновесных процессов в плазме, теорию явлений переноса в тв. телах (диэлектриках, металлах и ПП), кинетику магн. процессов и теорию кинетич. явлений, связанных с прохождением быстрых ч-ц через в-во. К ней же относится теория процессов переноса в квантовых жидкостях и кинетика фазовых переходов. [c.282]

Представление энергии смеси в виде (1.1.17), на основе которого и записываются уравнения энергии в этой главе, справедливо, если каждую фазу считать локально однородной, т. е. в каждом элементарном объеме смеси вещество каждой фазы, в том числе и включений (капель, частиц, пузырьков и т. д.), принимается однородным вплоть до самой поверхности раздела фаз, и поэтому энергия каждой составляющей считается пропорциональной ее массе. Это равносильно тому, что особенности поверхностного слоя вещества толщиной порядка радиуса молекулярного взаимодействия (- 10 Л1),являющегося границей раздела фаз, далее не учитывается. Для этого необходимо, чтобы размеры включений были во много раз больше толщины этого слоя. Кроме того, в (1.1.17) и везде в гл. 1 будет учитываться только та часть кинетической энергии смеси, которая связана с макроскопическим движением фаз со скоростями U . В действительности имеются еще мелкомасштабные (с характерным линейным размером, равным по порядку размеру неоднородностей смеси) течения (например, радиальные пульсационные движения вокруг пузырьков, обратные токи несущей жидкости около включений из-за их относительного движения в этой жидкости, хаотические движения включений). В большинстве существующих теорий взаимопроникающего движения кинетическая энергия такого движения не учитывается. Таким образом в качестве первого этапа в гл. 1 рассматривается случай, когда энергия смеси при однородном представлении энергий фаз является аддитивной по массе фаз. Учет поверхностных явлений в рамках представлений Гиббса и кинетической энергии мелкомасштабного движения фаз имеется в главах 2—4. [c.30]

УДАРНОЕ ВОЗБУЖДЕНИЕ. Согласно теории, механический удар рассматривают как явление, возникающее при столкновении тел и сопровождающееся полным или частичным переходом кинетической энергии тел в энергию деформации. Причем напряжение и деформации рассматриваются от площади контакта не мгновенно, а с конечными скоростями. Увеличивая продолжительность соударения,можно добиться того, что большая часть энергии удара смещается в область низких частот. Конструктивно такое решение достигается установкой упругих прокладок между подвижной частью и основанием агрегата. [c.76]

Давление идеального газа. Одним из первых и важных успехов молекулярно-кинетической теории было качественное и количественное объяснение явления давления газа на стенки сосуда. [c.74]

В отЛичие от кинетической теории неравновесная термодинамика, будучи феноменологической теорией, не дает никаких сведений о величине так называемых кинетических коэффициентов— параметров, характеризующих систему при неравновесных процессах. В то же время методы неравновесной термодинамики применимы к широкому классу явлений, статистическая же теория неравновесных процессов развита в настоящее время в основном лишь для разреженных газов. [c.5]

Этот подход, основанный на изучении линейной реакции системы на внешнее возмущение, оказывается эффективным как в классической, так и в квантовой неравновесной (и равновесной) статистической физике и, в частности, в теории явлений переноса. Таким образом, помимо метода кинетических уравнений кинетические проблемы могут решаться интенсивно развивающимся в последние годы методом функций Грина, [c.164]

Феноменологический характер термодинамики (ее несвязанность с молекулярно-кинетической сущностью изучаемых ею закономерностей) приводит, с одной стороны, к важным результатам в отношении свойств физических систем, а с другой стороны, ограничивает глубину изучения этих свойств, так как не позволяет вскрыть природу исследуемых явлений. По этой причине наряду с развитием термодинамики формировалась и молекулярно-кинетическая теория свойств физических систем, и все исследователи, имена которых связаны с термодинамикой, уделяли большое внимание молекулярно-кинетическому обоснованию ее результатов. [c.9]

Термодинамическая теория (феноменологический подход) и молекулярно-кинетическая теория (статистический подход) могут использоваться для исследования одних и тех же физических явлений, они стоят рядом и дополняют друг друга. Термодинамическая теория обладает следующим достоинством она не использует никаких гипотез о микроскопическом строении вещества, поэтому ее метод не зависит от новых открытий микрофизики закономерности термодинамики достоверны в такой же мере, в какой достоверны ее основные законы, например закон о сохранении энергии. [c.6]

Молекулярно-кинетическая теория не является разделом термодинамики здесь и в дальнейшем основы этой теории используются для более наглядного описания рассматриваемого явления. [c.7]

Осцилляции того же типа, что и в эффекте де Гааза —ван Альфена наблюдаются также в кинетических явлениях, например в проводимости и теплопроводности. Осцилляции проводимости (ШуЗников и де Гааз, 1930) [68] являются наиболее удобными для экспериментального наблюдения поэтому мы остановимся именно на этом эффекте. Кинетическое уравнение, которым мы пользовались до сих пор, в данном случае неприменимо, а построение полной квантовой теории кинетических явлений по своему уровню выходит за рамки данной книги ). Ввиду этого мы найдем по порядку величины осциллирующую добавку к проводимости, воспользовавшись тем, что основной вклад в нее происходит от изменения вероятности рассеяния [71]. [c.175]

Исследование кинетических явлений на микроскопическом уровне уже в работах Д. К. Максвелла связывалось с гидродинамикой. В 18б7 г. он вводит уравнения моментов и осуществляет строгий расчет коэффициентов переноса [39]. В 1972 г. Больцман впервые доказывает Я-теорему [4]. [c.214]

Людвиг Больцман родился в Вене в 1844 г., умер в Дуино (Триест) в 1906 г. С 1876 до 1889 г. был профессором опытной физики в Грацском университете, а после этого профессором теоретической физики в университетах Монако, Лейпцига и Вены. Внес важный вклад как экспериментатор, но удивительных результатов достиг в теоретической области благодаря своим исследованиям по кинетической теории газов и по термодинамике. Он был убежденным атомистом в ту эпоху, когда из-за отсутствия реальной экспериментальной базы для доказательства физической действительности молекул огромное большинство физиков рассматривало атомизм как чисто абстрактное учение, заменимое во всех его конкретных следствиях феноменологическими взглядами. Имея логический ум и живой темперамент оратора и полемиста, он оставил наряду с систематическими трактатами по теории газа, по аналитической механике и по теории электромагнитных явлений (Максвелла) один том публицистических сочинений (2-е изд., Лейпциг, 1919). Его научные мемуары немного спустя после его смерти были собраны в трех" томах (Лейпциг, 1909). [c.461]

С позиций молекулярно-кинетической теории это явление объясняется тем, что работа выхода молекулы из жидкой фазы через выпуклую поверхность меньше работы выхода через поверхностi, плоскую- [c.39]

Каданова теория критический явлений I 371 КАМ (Колмогорова — Арнольда — Мозера) теорема II 361 Канонические преобразования I 24, 30, 55, 65 Канонический ансамбль I 140 Канонически сопряженные переменные I 20 Каца потенциал I 336 Кинетический оператор эволюции II 178, 192 [c.392]

Эластичное уплотнение отличается малым модулем упругости, вследствие чего фактическая площадь контакта близка к номинальной даже при действии только Pto- Трение эластомеров имеет преимущественно молекулярно-активационный механизм, на основе представлений о котором создана молекулярно-кинетическая теория Бартенева [7]. Эта теория описывает явления при трении без смазочного материала по гладким поверхностям при страгивании после длительной остановки, когда еще не сформирована пленка смазочного материала или граничная пленка. Режим характеризуется малыми значениями критериев G и h (для УПС G<10 и Я <0,05). В местах контакта эластомера с твердым телом возникают адгезионные свя зи, KOTOj>bie создают сопротивление трения. [c.47]

Значительное развитие представлений кинетической теории газов возникло благодаря тучевпю, главным образом теоретическому, свойств полностью ионизованного газа — плазмы. Кинетическая теория ионизованного газа испо.пьзует то упрощающее обстоятельство, что наиболее сун оствсннос взаимодействие заряженных частиц при их столкновениях происходит на сравнительно больших прицельных расстояниях, когда такое взаимодействие слабо, а поэтому и рассеяние частиц происходит на малые углы. Это обстоятельство позволило Ландау существенно упростить интеграл столкновений Больцмана, что, естественно, делает более простой теорию явлений переноса в плазме и теорию релаксационных явлений приближения к равновесию. [c.16]

Приведенные многочисленные данные об исследованиях во второй половине XIX в. Менделеева, Пирогова, Столетова, Авенариуса, Тадеждина, Голицына, Шиллера и др. показывают, что русские ученые в развитии молекулярной физики и, в частности, кинетической теории, учения о критическом состоянии вещества, а также в части обосновання основных законов термодинамики и их аналитических выражений сыграли большую роль. Работы этих ученых, замечательные по своему содержанию и широкому кругу расс.матривае,мых в них вопросов, были хорошо выполнены как в части строго научного обоснования рассматриваемых положений, так и в части глубокой систематичности построения изложения теории исследуемых явлений. [c.74]

В гл. 1 Грузинцев высказывает свою точку зрения об основном методе построения термодинамики. Здесь записано ...для изучения термодина.мнческих процессов представляется два пути 1) можно рассматривать частицы материи, обладающие определенными скоростями и ускорениями, и по этим данным судить об энергии их движений это кинетическая теория тепловых явлений 2) можно, с другой стороны, непосредственно рассматривать энергию движения, т. е. количеств теплоты, участвующих в тех или других тепловых явлениях. Первый путь, однако, оказался неудобен хаотическое движение частиц с трудом поддается строгому анализу второй путь оказался более плодотворен и удобен. Этим путем мы и пойдем, не стесняясь, впрочем, в подходящих случаях пользоваться кинетической точкой зрения . Как видим, Грузинцев, говоря о методах построения термодинамики, высказал по существу современную точку зрения. [c.153]

Между тем, в реальном жидком гелии ниже А-точки существуют долгоживущие вихревые образования различной пространственной конфигурации. Однако ддя их описания используются другие пространственные и временные масштабы и строится уже совсем не квазистатическая теория, связанная с использованием локальных термодинамических характеристик, в которой время является не параметром, указывающим направление процесса, а динамической величиной. Описание кинетических явлений в гелии укладывается уже в рамки феноменологической двухжидкостной гидродинамической теории, основополагающие идеи которой принадлежат Tn и, в основном, Ландау (L. Tisza, 1938 Л. Д.Лаидау, 1941). [c.257]

История кинетической теории началась более ста лет назад, когда Людвиг Больцман написал свое знаменитое кинетическое уравнение и получил с его помошью некоторые общие следствия, касающиеся эволюции системы в целом. Это уравнение явилось не только первым кинетическим уравнением, оно и по сей день остается одним из самых сложных в математическом отношении уравнений кинетической теории. Свой физический анализ молекулярно-кинетических явлений и идеи теоретического подхода к их исследованию Больцман обобщил в монографии Лекции по теории газов (1896), которая до сих пор не потеряла своей научной значимости. Эти идеи не были восприняты современниками, даже больше, встретили непонимание (поэтому Больцман, сознавая свое бессилие пред лицом мнения, разделяемого большинством , и относился к упомянутой монографии, по существу, как к своему научному завещанию). [c.283]

Изложенная в 84, 85 теория гальваномагнитных явлений имела квазиклассический характер в том смысле, что кванто-вость проявлялась только в виде функции распределения электронов, дискретность же уровней энергии в магнитном поле не учитывалась. Эта дискретность приводит, однако, к качественно новому явлению—осцилляциям проводимости как функции магнитного поля так называемый эффект Шубникова — де Гааза). Этот эффект аналогичен осцилляциям магнитного момента (эффект де Гааза — ван Альфена), но его теория сложнее ввиду кинетического, а не термодинамического характера явления. Мы рассмотрим ее в рамках модели невзаимодействующих электронов, оставляя в стороне вопрос (по-видимому, еще не исследованный) о влиянии ферми-жидкостных эффектов. [c.455]

В общем случае приходится учитывать также второй коэф-фищ1ент вязкости т . Это приходится делать в том случае, если давление в каждое данное мгновение не определяется однозначно величиной плотности в это мгновение, но зависит от скорости изменення её со временем. Подобное положение имеет место при распространении звука в некоторых многоатомных газах и тесно связано с элементарными процессами перераспределения энергии при соударениях газовых молекул. Молекулярно-кинетическая теория этого явления, имеющего большое значение для использования ультразвуковых измерений, будет изложена позднее. [c.12]

Кинетическая теория пассивности металлов (Ле-Блан, Фёр-стер, Закур) связывает это явление с затруднением в протекании непосредственно самого анодного процесса ионизации металла [c.309]

Закономерности броуновского движения. Большое значение в обосновании молекулярно-кинетической теории имело открытие английского ботаника Роберта Б р о у н а (1773—1858). В 1827 г. он обнаружил беспорядочное движение видимых в микроскоп твердых частиц, находящихся в жидкости. Это явление, названное броуновским движением, смогла объяснить лишь молекулярнокинетическая теория на основе использования представлений о существовании молекул. Беспорядочно движущиеся молекулы жидкости или газа сталкиваются с твердой частицей и изменяют направление и модуль скорости ее движения. Число молекул, ударяющих частицу с различных сторон, и направление передаваемого ими импульса непостоянны. Чем меньше размеры и масса частицы, тем более заметными становятся изменения ее импульса во времени. [c.72]

Электрические заряды. Не все явления в природе можно понять и объяснить на основе использования понятий и законов механики, молекулярно-кинетической теории строения вещества и термодинамики. Достаточно обратить внимание на тот факт, что ни механика, ни молекулярнокинетическая теория, ни термодинамика ничего не говорят о природе сил, которые связывают отдельные атомы в молекулы, удерживают атомы и молекулы вещества в твердом состоянии на определенных расстояниях друг от друга. Законы взаимодействия атомов и молекул удается понять и объяснить на основе представления о том, что в природе существуют электрические заряды. [c.128]

В декабре 1938 г. и январе 1939 г. О. Ган и Ф. Штрасман открыли реакцию деления ядер урана под действием нейтронов на два ядра-осколка средней массы. В 1939 г. Ф. Жолио-Кюри, Э. Ферми и другие установили, что в одном акте деления ядра урана число испускаемых нейтронов составляет в среднем 2—3. В том же году Л. Мейтнер, О. Фриш, Ф. Жолио-Кюри установили факт, что при захвате медленных нейтронов ураном последний испускает ядра-осколки деления с общей кинетической энергией около 200 Мэе. Все это создало возможность осуществления цепной ядерной реакции. В 1939 г. Я. И. Френкель и независимо И. Бор и Дж. Уйлер создают теорию деления атомного ядра-капли. В 1940 г. Г. И. Флеров и К- А. Петржак открыли явление спонтанного деления ядер урана, протекающее с полупериодом lQi лет. [c.12]

Для объяснения явления ферромагнетизма в квантовой теории используются два основных подхода. Один из них основан на предложенной Френкелем модели коллективизированных электронов, подчиняющихся статистике Ферми — Дирака. Эта модель учитывает обменное взаимодействие. В теории показано, что при некоторой плотности электронного газа возможно появление самопроизвольного намагниченного состояния вне зависимости от того, что кинетическая энергия электронов при этом увеличивается. Напомним еще раз, что увеличение кинетической энергии связано с тем, что, в силу принципа Паули, электроны с параллельной ориентацией спина не могут з нимать один энергетический уровень. Поэтому при перевороте спина электрон вынужден занять состояние с большей энергией. В настоящее время, однако, существует мнение, что газ электронов проводимости, по-видимому, не является )ерромагнитным ни при каких условиях. Строгое доказательство этого пока отсутствует. В то же время ни в одном эксперименте не было обнаружено ферромагнетизма металлов, не содержащих атомов или ионов с недостроенными d- или /-оболочками. Появление ферромагнетизма в системе d- или /-электронов связано с аномально высокой (по сравнению с s-электронами) плотностью состояний в - и /-зонах. [c.337]

В настоящее время кавитацией называют нарушение сплошности жидкости, т.е. образование под действием динамического давления в ней полостей - кавитационных пузырьков или каверн, заполненных газом или паром этой жидкости или их смесью [1,2]. В кинетической теории жидкости [31, которая объясняет явление кавитации, и во многих других работах [2, 4-7] указывается, что разрыв при растяжении жидкости всегда начинается в каком-либо "слабом месте - кавитационном ядре, например, на поверхности микроскопического пузырька, у трещин в стенке устройства, в мехпри-меси и т.д. При растяжении жидкости под действием разности давлений, вызванной динамикой течения жидкости или волновыми колебаниями в ней, объем полости пузырька увеличивается, а от давления сжатия кавитационный пузырек уменьшается и в заключительной стадии смыкания, которая происходит с высокой скоростью. [c.144]

Шестое представление. Т. Дж. Блэк /269/, изучив известные результаты экспериментов С. И. Клайна, Г. А. Эйнштейна и других, предложил свою теорию турбулентности пристенного слоя. По Т. Дж. Блэку, основная роль случайных турбулентных пульсаций в потоке со сдвигом состоит не в непосредственном и локгшьном переносе осредненного импульса, а в порождении сильной трехмерной неустойчивой с фукту-ры подслоя. Эта неустойчивость в свою очередь вызывает быстрое разрушение структуры потока в подслое, которое повторяется во времени и пространстве на всей поверхности, обтекаемой турбулентным потоком. Это явление Блэк представляет в следующем виде имеется более или менее равномерно расположенная на поверхности система зон, в которых происходит разрушение структуры подслоя. Эта система движется по потоку со скоростью, примерно равной скорости перемещений турбулентных возмущений в слое. В движущейся зоне разрушения структуры энергия передается от основного движения к вращательному и каждая зона разрушения рассматривается как движущийся генератор вихрей. Непрерывная потеря кинетической энергии в этой зоне требует непрерывного локального оттока среды от стенки. В результате каждое разрушение поперек основного потока и образует непрерывные вихревые листки, расположенные под некоторым у1 лом к стенке. [c.26]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...