Физические ограничения термодинамической теории

Физические ограничения термодинамической теории 35 [c.35]

ФИЗИЧЕСКИЕ ОГРАНИЧЕНИЯ ТЕРМОДИНАМИЧЕСКОЙ ТЕОРИИ [c.44]

В электромагнитной, шкале частот (длин волн) или, как говорят, в спектре излучения, обычно выделяют несколько весьма нечетко ограниченных интервалов, которые носят определенные названия радиоволны, инфракрасное, видимое, ультрафиолетовое, рентгеновское излучения, у-кванты. Это деление сложилось исторически и не имеет какого-то строгого физического обоснования. Некоторые промежуточные между интервалами частоты даже трудно отнести к той или иной рубрике. Исключение составляет только более или менее определенная, видимая часть спектра 7500—4000 А, 1,7—3,13 эв. В теории теплового излучения доказывается, что в состоянии термодинамического равновесия излучения с веществом максимум энергии спектра по частоте приходится на частоту V, связанную с температурой формулой ку = 2,82 кТ. Можно сказать, что частота у наиболее характерна для тела с температурой Т — /IV/2,82 к, поэтому сопоставление частотных и температурных диапазонов сразу дает представление о том, каким температурам свойственна данная область спектра. Видимое излучение характерно для тел с температурами порядка 7000—13 000° К. [c.97]

Преимущества решетчатой модели перед ячеечной неоспоримы — она полностью микроскопическая с самого начала. Однако необходимо сразу отметить и ее физическую ограниченность. В ячеечной модели число ячеек совпадало с числом частиц iV, объем ячейки являлся термодинамической переменной, а внутри ячейки частица все же двигалась (свободно или нет — это уже детали), поэтому импульс частицы сохранял свое первоначальное значение. В решетчатой модели объем ячейки V) фиксирован, его величина выбирается, по существу, равной собственному объему молекулы тгго, поэтому и число ячеек (или число узлов решетки) > N. Частицы в узлах решетки считаются неподвижными (изменение микроскопического состояния — это их перескакивание из узла в узел). При этом, введя для описания микроскопического состояния дискретное пространство координат, мы сохраняем прежнюю форму для интефала о, при подсчете которого импульсы р ,...,рлг традиционно считались непрерывными от минус до плюс бесконечности и распределенными в соответствии с максвелловской формулой (р). Понятно, что, сделав координатное пространство дискретным, мы должны соответственным образом преобразовать и импульсную часть фазового пространства (р, ), но это уже достаточно сложное дело, и мы будем простодушно полагать, что решетчатая аппроксимация касается только конфигурационного интеграла Я, сохраняя известную нам из теории идеальных газов часть в неприкосновенности. [c.339]

Наиболее общие математически возможные соотношения напряжение — деформация необязательно являются производными от одной скалярной функции. Например, из классической теории упругости хорошо известно, что введение деформационно-энергетической функции уменьшает число независимых упругих констант в соотношениях напряжение—деформация. Ограничения на соотношения напряжение — деформация для изотропных материалов в теории больших конечных деформаций были рассмотрены Лоджем и Вейссенбергом Р]. Некоторые авторы ввели термин гипоупругость (т. е. меньше, чем упругость) для описания упругих материалов, напряжение в которых является производной только от простой деформационно-энергетической функции. По-видимому, весьма маловероятно, чтобы реально существовала упругая среда (в том смысле, что напряжение есть однозначная функция деформации), которая в то же время была бы негипоупругой. В этом случае переменных Т, уц было бы достаточно для описания напряжений, но не термодинамического состояния, что довольно странно. Если это так, то различие между упругими и гипоупругими твердыми телами скорее математическое, нежели физическое. [c.206]

Отправляясь от соотношений (13) при какой-либо специальной интерпретации переменных, мы можем построить общую теорию материалов, двигаясь по пути, уже проложенному для случая чистой механики в предшествующих главах этой книги, включая определения единообразности, однородности, материальной симметричности, а также определения специальных классов материалов. Затем можно найти приведенные определяющие функционалы, удовлетворяющие различным возникающим требованиям. Конечно, анализ при этом оказывается более сложным, чем в случае чисто механической теории. Например, каждая из трех реакций Ж и имеет свою собственную группу равноправности, и группа равноправности материалов определяется как наибольшая общая подгруппа этих тре.х групп. Кроме того, а priori сам класс преобразований, фигурирующий в определении группы равноправности, зависит от физической интерпретации векторов X, и ц и в общем случае не представляет собой просто группу унимодулярных преобразований трансляционного пространства S. В этой книге мы не будем углубляться в эти подробности. Вместо этого мы тщательно рассмотрим термодинамический аспект проблемы, а именно ограничения, налагаемые неравенством Клаузиуса— Дюгема на реакции Ж, Прежде чем рассмотреть этот вопрос в общем виде, мы рассмотрим до конца хотя и главный и центральный, но особенно простой случай — случай термоупругих материалов. [c.441]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...