Макроскопических объектов взаимодействие

Использованный метод неприменим для нахождения р(е) в ансамбле, построенном из молекул реальных газов или для нахождения энергии отдельных молекул в жидкости, когда каждая молекула находится в силовом поле остальных частиц, что не позволяет записать энергию ансамбля в виде E=I,Nie , а требует учета энергии взаимодействия, зависящей от координат других частиц. Однако если рассматривать не отдельные молекулы в жидкости, а жидкость в целом, т. е. взять жидкость как некоторый макроскопический объект, то энергией взаимодействия таких объектов можно будет пренебречь по сравнению с полными энергиями каждой системы, Это позволило Гиббсу использовать закон Мак- [c.204]

Таким образом, результаты двух независимых экспериментов убедительно подтверждают представления о квантовой природе света. Однако существует много других экспериментов, в которых свет проявляет волновые свойства. Но споры о том, представляет ли собой свет волны или фотоны, давно улеглись, потому что было найдено удобным использовать оба эти представления. При взаимодействии с макроскопическими объектами свет проявляет такие свойства, что его можно рассматривать как волновой процесс, но при взаимодействии света с атомами или при образовании света атомами удобнее пользоваться представлением о фотонах. В следующей главе мы убедимся, насколько важную роль играют представления о квантовании энергии и о фотонах при описании строения атома. [c.66]

Понятие фазы применимо только к макроскопическим объектам, для которых свойства вещества в его объеме являются определяющим по сравнению с поверхностными свойствами. Если часть системы находится в настолько высокой степени дисперсности, что поверхностными свойствами нельзя пренебречь, то классическое понятие фазы становится к такой части системы неприменимым. При наличии сильно развитой поверхности, как правило, имеют место физическое (адсорбция) и химическое (хемосорбция) взаимодействия различных частей системы по поверхности. Они приводят к образованию между ними промежуточных слоев, и в этом случае переход от одной части системы к другой не будет сопровождаться резким изменением свойств, т. е. между этими частями нельзя провести достаточно резкую границу. В связи с этим, например, в коллоидных растворах с очень высокой степенью дисперсности твердого вещества последнее не может выступать в качестве самостоятельной фазы. [c.192]

Энергия взаимодействия частиц очень низка и с трудом поддается измерению. Такие данные получаются одним из четырех способов косвенным — путем вычисления из предела прочности структуры модельными измерениями силы сцепления макроскопических объектов правильной геометрической формы (нити, шары и т. п.) [61, 62] измерениями сил сцепления одиночных микроскопических кристаллов, связанных с чувствительной системой нагружения и отрыва [63, 641, измерениями силы прилипания множества микроскопических частиц в жидкой среде к поверхности плоских твердых тел [65—58]. Каждый из этих методов имеет свои преимущества и ограничения. В настоящей работе использовались модификации четвертого метода с применением гравитационной и центробежной сил отрыва частиц. [c.171]

Б. В. Дерягин экспериментально доказал, что существует зависимость сил притяжения между макроскопическими объектами от расстояния. Далее было показано, что энергия взаимодействия двух плоских поверхностей, находящихся на весьма малом расстоянии друг от друга (меньшем 10 нм), должна уменьшаться обратно пропорционально второй степени расстояния между ними, а энергия взаимодействия поверхностей, находящихся на расстоянии, большем 40— 50 нм, должна убывать обратно пропорционально третьей степени этого расстояния. Соответственно силы молекулярного притяжения, равные производной энергии молеку- [c.30]

В макроскопических объектах притяжение осуществляется как сумма взаимодействий между всеми атомами в каждом из объектов. Для параллельных плоских пластин толщиной б, находящихся на расстоянии Я друг от друга, энергия притяжения-11 а выражается как [c.161]

Здесь А — J VP обозначает введенную Гамакером константу, которая зависит от природы взаимодействующих тел. Эти формулы часто используются для расчетов взаимодействия между одинаковыми коллоидными частицами и другими макроскопическими объектами. [c.71]

Однако макроскопические свойства системы могут быть выведены и иным путем — из анализа микроскопических свойств объектов и сил взаимодействия, существующих между ними. Наиболее простой и бесхитростный способ решения такой задачи состоит в том, чтобы, зная исходные данные (начальные условия), решить соответствующее уравнение связи для каждой частицы. Ситуация при этом носит достаточно общий характер — если объекты системы достаточно велики и подчиняются законам классической физики, то необходимо решать уравнения классической механики (Сравнения Ньютона) при знании начальных координат и импульсов каждого объекта если же речь идет о микрообъектах, подчиняющихся законам квантовой механики, то необходимо решать волновое уравнение Шредингера при знании начальных волновых функций и сил взаимодействия. Единственные затруднения такого прямолинейного анализа состоят в том, что, во-первых, число объектов в реальных системах весьма велико (например, при нормальных условиях Т = = 29.3 К, Р = 1 ат, в 1 см содержится N = 2,7-10 молекул — число Лошмидта, что означает необходимость решения 3-2,7-10 8-10 уравнений при 6-3-2,7 х X 10 5-10 значениях начальных условий) и, во-вторых, точные значения начальных условий неизвестны. Поэтому необходим иной подход [11]. [c.24]

Объектами исследования в термодинамике являются только макроскопические системы, т. е. системы, состоящие из очень большого количества частиц. При термодинамических исследованиях любого процесса не рассматривается молекулярная структура вещества, характер сил взаимодействия между молекулами, механизм процесса, ничего не говорится и о скорости процесса. Та часть термодинамики, которая имеет дело с применением указанных трех законов к химическим процессам и фазовым переходам, называется химической термодинамикой. Химическая термодинамика разрабатывает наиболее рациональные методы расчета тепловых балансов при протекании химических и физико-химических процессов раскрывает закономерности, наблюдаемые при равновесии определяет наиболее благоприятные условия для осуществления термодинамически возможного процесса выясняет условия, при которых можно свести к минимуму все побочные процессы определяет термодинамическую устойчивость индивидуальных веществ. [c.181]

Электрические заряды являются составными частями атомов и молекул. Однако законы, которым подчиняется взаимодействие макроскопических зарядов, не исчерпывают полностью свойств объектов микромира, имеющих размеры порядка долей нанометра и заряды порядка заряда электрона. В области атомной физики классические законы электростатики и электродинамики должны быть дополнены или изменены для получения удовлетворительного согласия теории с данными опыта. [c.9]

В статистической физике рассматривают ансамбли таких систем, взаимодействие между которыми отсутствует или пренебрежимо мало, так что состояние системы, ее энергия полностью определяются параметрами р и д, относящимися к данной системе (и внешними параметрами). Предполагается, следовательно, что системы ансамбля статистически независимы. Пренебрежимо мало взаимодействуют, например, молекулы идеального газа, и в этом случае отдельная молекула может рассматриваться как система ансамбля. Идеальный газ в целом — ансамбль молекул. Для реального газа аналогичное рассмотрение невозможно вследствие взаимодействия между молекулами. Энергия молекулы в реальной системе зависит не только от ее импульсов и координат, но также и от координат других молекул молекулы в реальной системе не независимы. Однако макроскопические реальные системы можно, с хорошим приближением, рассматривать как независимые объекты, поскольку энергия взаимодействия макроскопической системы с окружением пренебрежимо мала по сравнению с полной энергией системы. Действительно, силы взаимодействия между молекулами сравни- [c.45]

Дается систематический обзор современных результатов по дисперсионному — обычному и запаздывающему — взаимодействию в капиллярных системах. В качестве исходного для микроскопической теории используется представление о молекулярной природе капиллярных систем и о межмолекулярных силах. Последовательное молекулярно-статистическое описание капиллярных систем строится на большом каноническом ансамбле Г иббса. Для этого используется метод производящего функционала, позволяющий компактно и замкнуто вывести необходимые общие соотношения статистической механики. Решение основополагающей проблемы о влиянии среды на взаимодействие молекулярных объектов достигается как строгий результат исследования коллективных явлений в системах многих молекул. Этот результат формулируется в виде принципа взаимодействия на языке фундаментальных физических понятий, отражающих роль среды как посредника взаимодействия. С единой точки зрения принципа взаимодействия рассматривается широкий круг самых различных по своим масштабам ключевых задач теории капиллярных систем. Сюда относятся молекулярные корреляции в капиллярных системах молекулярная структура плоских, слабо и сильно искривленных поверхностных слоев взаимодействие макроскопических частиц. Используемые в принципе взаимодействия понятия реализуются в этих задачах как сжимаемости и адсорбции. Они и являются параметрами описания коллективных явлений, обусловленных влиянием среды. Особо рассматривается построение парного эффективного межмолекулярного потенциала по данным о рассеянии рентгеновских лучей. На протяжении всей статьи проводится сопоставление с альтернативным макроскопическим подходом, в котором вещество рассматривается не как состоящее из молекул, а как континуум, описываемый макроскопической характеристикой — диэлектрической проницаемостью. Это сопоставление касается не только расклинивающего давления пленки, на примере которого была первоначально сформулирована макроскопическая теория, но и большинства других результатов по дисперсионному взаимодействию [c.163]

Представленные в этом и предыдущем разделах результаты наших исследований молекулярной структуры в системах с плоскими и слабо искривленными граничными поверхностями в течение ряда лет оставались достоянием только микроскопической теории. Лишь совсем недавно [31, стр. 26] аналогичные исследования были проведены и на основе макроскопической теории дисперсионных взаимодействий [1, 2]. Объектами этих исследований были локальная плотность и тензор давлений. Полученные в главном асимптотическом члене (который только и рассматривался в [31, стр. 26]) зависимости данных величин от расстояния до граничной поверхности и от ее кривизны совпадают с приведенными выше. [c.195]

Свертывание белковой цепи не может быть объектом рассмотрения классической равновесной термодинамики, поскольку последняя оперирует только усредненными характеристиками стохастических систем, обратимыми флуктуациями и функциями состояния, а поэтому ограничена изучением макроскопических систем с чисто статистическим, полностью неупорядоченным движением микроскопических частиц, взаимодействующих неспецифическим образом только в момент упругих соударений. Равновесная термодинамика в состоянии анализировать коллективное поведение множества частиц, не вдаваясь при этом в детали их внутреннего строения и не конкретизируя механизм равновесного процесса. Особенно важно отметить то обстоятельство, что для классической термодинамики все случайные флуктуации системы неустойчивы, обратимы и, следовательно, не могут оказывать заметного, а тем более конструктивного, воздействия на протекающие процессы. Все явления, самопроизвольно протекающие в изолированной системе, направлены, согласно термодинамике равновесных процессов, на достижение однородной системы во всех возможных отношениях. Сборка белка не отвечает основным положениям классической статистической физики эргодической гипотезе и Н-теореме Больцмана, принципу Больцмана о мультипликативности термодинамической вероятности и закону о равномерном распределении энергии по всем степеням свободы. Следование системой больцмановскому распределению вероятностей и больцмановскому принципу порядка, не содержащих механизма структурообразования из беспорядка, исключает саму возможность спонтанной сборки трехмерной структуры белка. Кроме того, невозможен перебор всех равноценных с точки зрения равновесной термодинамики и статистической физики конформационных вариантов. Даже у низкомолекулярных белков (менее 100 аминокислотных остатков в цепи) он занял бы не менее лет. В действительности же продолжительность процесса исчисляется секундами. Величина порядка 10 ° лет может служить своеобразной количественной мерой удаленности предложенных в литературе равновесных термодинамических моделей от реального механизма свертывания природной аминокислотной последовательности. [c.90]

Большинство ковалентно связанных атомов несет парциальные заряды. Поскольку ковалентные связи между разными типами атомов приводят к асимметричному распределению валентных электронов, большинство атомов молекулы несет парциальные заряды. Парциальные заряды некоторых аминокислотных остатков приведены в табл. 3.3. Поскольку суммарный заряд нейтральной молекулы равен нулю, то она может быть аппроксимирована набором диполей или мультиполей. Эти мультиполи взаимодействуют между собой по закону Кулона, как показано в табл. 3.4. Энергия взаимодействия зависит от диэлектрической проницаемости к окружающей среды. Мы используем здесь величину р = 4, макроскопическую диэлектрическую проницаемость амидного полимера [50]. Диэлектрическую проницаемость для микроскопических объектов рассчитать трудно, и используемые в расчетах значения к могут варьироваться от 1 до 5 [51]. [c.41]

Термодинамика описывает только макроскопические системы, т. е. системы, состоящие из большого числа частиц, поведение которых может быть описано законами статистики. Процессы, происходящие в таких системах, проявляются в виде тепло- или массо-обмена между отдельными составляющими их объектами. В зависимости от характера взаимодействия с окружающей средой различают системы изолированные, закрытые и открытые. Изолированными являются системы, совершенно не взаимодействующие с окружающей средой, т. е. не обменивающиеся с ней ни веществом, ни энергией и, следовательно, имеющие постоянный объем. К закрытым относятся системы, не обменивающиеся с окружающей средой веществом, но взаимодействующие с ней путем передачи энергии (в виде теплоты или работы). И, наконец, открытые системы —это системы, обменивающиеся с окружающей средой веществом (они могут, естественно, обмениваться и энергией). Различают также системы гомогенные, не имеющие внутри себя поверхностей раздела между отдельными частями, различающимися по свойствам, и гетерогенные, содержащие указанные поверхности. Системы, состоящие только из твердых и (или) жидких веществ, называются конденсированными. [c.189]

Принцип дополнительности некоторыми физиками отождествляется с идеалистическими толкованиями квантовой механики. Согласно идеалистической концепции принцип дополнительности отражает не объективные свойства микросистем, а определяется условиями измерения. При этом, преувеличивая роль измерительного прибора, некоторые доходят до утверждения, что без прибора пет и объекта. Конечно, измерение физических величин в определенном состоянии нарушает это состояние. Все явления природы взаимосвязаны между собой. Результат измерения зависит как от свойств измерительного прибора, так и от свойств измеряемого объекта. Однако, исследуя квантовую систему (объект) разнообразными приборами, мы имеем возможность все более полно изучить свойства самого объекта и использовать эти свойства для практических целей. Математический аппарат квантовой механики отражает реальные свойства микрообъектов, которые проявляются в их взаимодействии между собой и макроскопическими системами. Из соотношения неопределенностей (13,7) следует, что если в некотором состоянии одна из величин х или рх имеет определенное значение, то [c.58]

При исследовании различных физических объектов часто возникает ситуация, при которой объяснение закономерностей протекающих в них процессов и вычисление величин, характеризующих важные в поставленной задаче свойства, невозможно без привлечения информации о поведении большого числа взаимодействующих между собой элементов определенного вида, входящих в структуру объекта. Такими элементами могут быть атомы, молекулы, ионы, частицы твердой фазы в исевдоожиженном слое, пузырьки газа в барботажном слое, турбулентные образования в потоке сплошной среды и т. д. При решении той или иной задачи теоретического исследования объекта из большого многообразия элементов разной физической природы отбираются лишь те, информация о поведении которых необходима для объяснения конкретных закономерностей, вычисления конкретных величин, включенных в общую постановку задачи. На дальнейших этапах решения задачи вместо физического объекта в целом рассматривается совокупность отобранных вышеуказанным способом взаимодействующих между собой элементов. Эта совокупность носит название макроскопической системы, или макросистемы. В известном смысле макросистема, определенная таким способом, по отношению к реальному физическому объекту является его схемой, структура которой зависит от конкретной задачи исследования. Эту схему можно также назвать образом реального физического объекта, а сам объект по отношению к макросистеме — ее прообразом. [c.5]

Большинство реальных физических объектов способно обмениваться с внешней средой не только энергией, но и веществом. Образами таких объектов являются так называемые открытые макросистемы, статистическому исследованию равновесных состояний которых посвящена значительная часть этого раздела. В результате взаимодействия с внешней средой в открытых макросистемах флуктуируют мгновенные значения энергии Е и числа частиц N (напомним, что в закрытых макросистема флуктуирует лишь значение энергии). Однако средние значения Е и N ъ состоянии равновесия, естественно, не изменяются во времени и представляют собой важнейшие макроскопические характеристики открытой макро-.системы. [c.89]

Дислокации, впервые введенные в науку как гипотетические несовершенства в структуре реальных кристаллов, в настоящее время изучаются как реально существующие объекты, оказывающие значительное влияние на свойства материалов. Многие свойства твердых тел, такие, как прочность, пластичность, ползучесть, в первую очередь обусловлены дефектами кристаллической решетки. В теоретических исследованиях дислокаций можно выделить два подхода микроскопический и макроскопический (континуальный). В первом из них исследуются отдельные дефекты или ансамбли дефектов и их взаимодействия со средой и изучается природа этих объектов в основном на феноменологическом (реже статистическом) уровне описания твердых тел во втором описываются дислокации как нарушение однородности сплошной среды. [c.5]

При сопоставлении свойств микросоставляющих материи (атомов, молекул, ионов) и свойств макроскопических объектов (газов, жидкостей, твердых тел) заметны существенные различия. Они зависят от пространственного расположения и взаимодействия микросоставляющих между собой. Многие свойства вещества, такие, как температура плавления, давление пара, плотность, электропроводность и др., обусловлены свойствами системы в целом, а для микросоставляющих не имеют смысла. Поэтому следует четко различать свойства микро-и макрообъектов. [c.344]

Из современной теории адсорбции известно, что энергия молекулярного притяжения должна убывать обратно пропорционально шестой степени расстояния между атомами или молекулами. Отсюда сила молекулярного притяжения, равная производной энергии молекулярного взаимодействия по расстоянию, должна убывать обратно пропорционально седьмой степени расстояния. Однако так бывает только при взаимодействии двух изолированных молекул или атомов. Для частичек, состоящих из множества молекул или атомов, эти взаимодействия складываются, в результате чего суммарная энергия взаимодействия двух сферических макрочастичек изменяется уже не обратно пропорционально расстоянию в шестой степени между их поверхностями, а выражается более сложной зависимостью. Существование подобной зависимости сил притяжения между макроскопическими объектами от расстояния было впервые доказано экспериментально Б. В, Дерягиным и И. И. Абрикосовой для кварцевых поверхностей. [c.81]

Понятие о твердой фазе. Термодинамическое определение фазы (см. гл. II, 9) включает следующие основные положения. Во-первых, подразумевается, что система находится в состоянии термодинамического равновесия, т. е. обеспечены условия свободного массопереноса и теплообмена как в объеме каждой фазы, так и в системе в целом. Во-вторых, каждая фаза, составляющая систему, должна быть физически однородной ее частью. При этом химическая однородность фазы не обязательна. Примером физически однородной (однофазной), но химически неоднородной системы являются воздух — молекулярный раствор газов, не взаимодействующих друг с другом, молекулярные водные растворы неэлектролитов и т. п. Химическая неоднородность в однофазной системе наблюдается только при полном отсутствии химического взаимодействия между компонентами. Если такое взаимодействие при образовании фазы возможно, то оно приводит к возникновению и физически и химически однородной однофазной системы. Например, смесь газообразного оксида азота и кислорода физически однородна. Если бы эти газы пе взаимодействовали друг с другом, то их смесь была бы однофазной, но химически неоднородной (как воздух). Поскольку в системе возмол<но химическое взаимодействие, приводящее к образованию нового вещества (дыокспд азота НОг), то состояние термодинамического равновесия наступит тогда, когда система станет и физически и химически однородной. В-третьих, термодинамическое определение фазы предусматривает наличие межфазной границы раздела — поверхности, отделяющей данную фазу от всех остальных фаз в системе н от окружающего пространства. Поверхностный слой фазы находится в иных условиях по сравнению с объемом и обладает избыточной свободной энергией. Вследствие этого свойства поверхности отличаются от свойств вещества в целом. Поэтому понятие фазы применимо к макроскопическим объектам, для которых объемные свойства являются определяющими. Если поверхностными свойствами по сравнению с объемными пренебречь нельзя (что наблюдается, например, в тонких пленках), то классическое понятие фазы становится неприменимым. При этом не имеет значения абсолютное количество вещества в объеме данной фазы, важ[ю лишь соотношение между поверхностью и объемом. Например, фазой нельзя считать тонкую масляную пленку на поверхности воды, хотя общая масса этой пленки может быть значительной. [c.302]

Понятие о твфдой фазе. Термодинамическое определение фазы (см. 9 гл. II) включает следующие основные положения. Во-первых, подразумевается, что система находится в состоянии термодинамического равновесия. Во-вторых, каждая фаза, составляющая систему, должна быть физически однородной ее частью. При этом химическая однородность фазы не обязательна. Примерами физически однородных (однофазных), но химически неоднородных систем являются воздух — молекулярный раствор газов, не взаимодействующих друг с другом, молекулярные водные растворы неэлектролитов и т.п. В-третьих, термодинамическое определение фазы предполагает наличие межфазной границы раздела — поверхности, отделяющей данную фазу от всех остальных фаз в системе и от окружающего пространства. Поверхностный слой фазы находится в иных условиях по сравнению с объемом и обладает избыточной свободной энергией. Вследствие этого свойства поверхности отличаются от свойств вещества в целом. Поэтому понятие фазы применимо к макроскопическим объектам, для которых объемные свойства являются определяющими. Если поверхностными свойствами по сравнению с объемными пренебречь нельзя (что наблюдается, например, в тонких пленках), то классическое понятие фазы становится неприменимым. При этом не имеет значения абсолютное количество вещества в объеме данной фазы, важно лишь соотношение между поверхностью и объемом. Например, фазой в термодинамическом смысле нельзя считать тонкую масляную пленку на поверхности воды, хотя общая масса этой пленки может быть значительной. [c.185]

В последние годы наблюдается заметный прогресс и в изучении физико-химических свойств пленок, важных для понимания устойчивости черных углеводородных пленок и эмульсий. Это объясняется рядом причин. Во-первых, благодаря работам Дерягина с сотр. [27], Русанова [29], Тошева и Иванова [29] значительное развитие получила термодинамика тонких пленок, без которой невозможна правильная интерпретация таких свойств пленок, как толщина, межфазное натяжение, краевые углы и т. д. Большие успехи достигнуты и в другой области физики, важной при исследовании свойств черных пленок, — в теории молекулярного взаимодействия макроскопических объектов [30—32]. Важную роль в ускорении исследований черных углеводородных пленок сыграли новые методы исследований. Это прежде всего относится к совершенствованию методов определения межфазного натяжения, состава и толщины пленок и появлению метода краевых углов, дающего уникальную информацию о состоянии вещества в черных пленках [33]. [c.10]

Выразительный пример огромного значения точности узнавания можно найти в области химических коммуникаций у насекомых. Так, антенные рецепторы данного насекомого способны уловить и безошибочно идентифицировать единичные молекулы специфического феромона на фоне почти бесконечного многообразия молекул других веществ, присутствующих в окружающей насекомое среде в количествах порядка молей, т. е. при отношении сигнал/шум порядка В результате узнавания рецептором лишь нескольких молекул феромона и взаимодействия с ними происходят драматические изменения поведения всего насекомого. Иначе говоря, микроскопический (молекулярный) сигнал эффективно воздействует на макроскопический объект (многоклеточный организм), что отвечает фантастическим значениям коэффициента усиления сигнала (порадка Ю ). Даже среди самых современных и совершенных технических систем трудно найти усилительные устройства со сравнимыми характеристиками эффективности. С ними можно, пожалуй, сопоставить только соотношение энергии нажатия кнопки в ядерном чемоданчике с энергией взрьша водородной бомбы. [c.475]

В трех предыдущих главах была изложена теория взаимодействия включений новой фазы, обусловленного интерференцией упругих дефорглационных полей, создаваемых этими включениями. Было установлено, что именно деформационное взаимодействие приводит к формированию определенной гетерофазной доменной структуры, представляющей собой правильную систему периодически чередующихся включений. Исследованные гетерофазные системы являются макроскопическими объектами, так как соответствующие характерные масштабы неоднородностей — размеры включений и расстояния между ними — существенно превышают межатомные расстояния. Именно поэтому все рассмотрение проводилось в рамках макроскопического подхода с помощью континуальной теории упругости. [c.322]

Вандерваальсово взаимодействие между двумя макроскопическими объектами [c.257]

Существует большое разнообразие подходов к теоретическому изучению полимеров. Велико и число задач, которые ставятся перед исследователем теорией и практикой. Во всем этом разнообразии отчетливо выделяются два вопроса первый — объяснение макроскопических свойств полимеров как свойств коллективов микроскопических индивидуумов на основе знания свойств индивидуумов и законов взаимодействия между ними второй — феноменологическое описание свойств макроскопического объекта, не опирающееся на информацию о его микросвойствах. Ответ на первый вопрос может быть получен методами статистической механики, на второй отвечает механика сплошных сред или (в каком-либо смысле) заменяющие ее теории. Изучая полимеры в растворе, где макромолекулы разобщены, мы сталкиваемся с проблемой первого типа. Полимеры в блоке, построенные из макромолекул, интенсивно взаимодействующих друг с другом, рассматриваются в рамках теорий второго типа. [c.5]

Использованный метод не применим для нахождения р(е) в ансамбле, построенном из молекул реальных газов или отдельных молекул в жидкости, где каждая молекула находится в-силовом поле остальных частиц, что не позволяет записать энергию ансамбля в виде E=ZNiZi. Однако если рассматривать не отдельные молекулы в жидкости, а жидкость в целом, т. е. взять жидкость как некоторый макроскопический объект, то энергией взаимодействия можно пренебречь, так как поверхностная энергия контакта между соседними образцами жидкостей пренебрежимо мала по сравнению с полными энергиями каждой из систем в ансамбле. Это позволило Гиббсу использовать закон Максвелла — Больцмана для построения общей статистической механики макроскопических систем и тем самым — для статистического обоснования термодинамики. Более того, для ансамблей макроскопических систем найденные законы распределения оказались точными в отличие от молекулярных систем (система в ансамбле — отдельная молекула), где они применимы только к газам и выполняются лишь как законы приближенные [c.64]

В структурных исследованиях измеряют интенсивность рассеяния в зависимости от угла рассеяния. Распределение интенсивности зависит от структурных параметров. Однако имеется определенная специфика в использовании дифракционных методов, обусловленная различной природой взаимодействия реитеновского излучения, электронов и нейтронов с веществом. Рентгеновские лучи рассеиваются электронами атомов и молекул, пучки электр01 0в — электрическим полем, создаваемым ядрами и электронами, а пучки нейтронов— ядерными силами. Интенсивность рассеяния, просуммированная по всем направлениям, характеризует рассеивающую способность атома к данному виду излучения. Для рассеивающих способностей атомов в рентгенографии, электронографии и нейтронографии имеет место следующее соотнощение /р /з /цЛ 1 10 Ю" . Максимальное рассеяние, характерное для пучка электронов, объясняет широкое использование электронографии для изучения тонких пленок толщиной 10 ... 10 см и строения молекул в газовой фазе, а также обусловливает относительно малые экспозиции. Рентгеновские лучи и пучки нейтронов используют для исследования конденсированной фазы веществ, т. е. макроскопических объектов, толщиной в доли миллиметров в рентгенографии и несколько миллиметров в нейтронографии. [c.10]

Силы притяжения между макроскопическими объектами, такими, как частицы в дисперсиях, имеют ту же природу, что и между отдельными молекулами в газе . Ван-дер-вааль-сово притяжение между отдельными молекулами осуществляется несколькими аддитивными силами. Для двух молекул иа расстоянии г дипольное взаимодействие Кисома [/ выражается следующим образом [c.161]

Видно, что притяжение обратно пропорционально второй степени расстояния между пластинами в отличие от притяжения между отдельными молекулами газа. Следовательно, притяжение между макроскопическими объектами осуществляется на ббльших расстояниях. Энергия взаимодействия на большйх расстояниях вследствие эффекта запаздывания уменьшается, поэтому необходимо ввести поправку на этот эффектВ результате энергия взаимодействия оказывается обратно пропорциональной третьей степени расстояния между пластинами (обычно на расстояниях более 100 А). [c.162]

Основными объектами термодинамики являются энергетические балансы и равновесия при химических и фазовых превращениях. Решение первой группы вопросов основано на первом законе, а второй — на втором и третьем законах термодинамики. Введем некоторые необходимые термины. Системой называется совокупность тел, которая фактически или мысленно может быть выделена из окружающей среды. При этом рассматриваются макроскопические системы. Если система не взаимодействует с окру-лсающей средой, т. е. ее энергия и объем постоянны, то она называется изолированной. Если в систему поступает или из нее удаляется вещество, то она называется открытой. Если же такого обмена веществом нет, то система называется закрытой. Состояние любой системы определяется сизокупностью таких параметров, как объем, давление, температура, концентрации входящих в нее веществ. [c.12]

Измерения сил притяжения между выбранными объектами проводились на воздухе и в вакууме. Взаимодействие двух макроскопических тел не должно сколько-нибудь заметно зависеть от того, TITO находится в зазоре между ними — вакуум или воздух, но каждый из этих случаев имеет свои преимущества и неудобства с точки зрения экспериментально-методической. Сопоставление резуль- [c.64]

Таким образом, выбранная модельная система состоит из двух подсистем - единичной природной аминокислотной последовательности и водной среды. Является ли такая двухфазная система макроскопической в термодинамическом, статистическом смысле Чтобы стать объектом равновесной термодинамики, все ее подсистемы должны представлять собой совокупность множеств несвязанных друг с другом частиц. Макро-скопичность белковой подсистемы определяется большим числом образующих молекулу белка атомов (порядка 10 -10 ) и значительным количеством конформационных степеней свободы (10 -10 ), позволяющих полипептидной цепи в принципе принимать множество микроскопических состояний (10", где п - число аминокислотных остатков в цепи). Однако эта подсистема не может быть представлена совокупностью беспорядочно перемещающихся и не взаимодействующих друг с другом атомов. Напротив, все они эффективно связаны между собой посредством валентных и Невалентных взаимодействий. Тот факт, что разные природные амино- [c.93]

Как известно, у непрерывных систем все интенсивные свойства являются с макроскопической точки зрения непрерывными и непрерывно дифференцируемыми функциями точки. Чтобы сохранить возможность использования при их описании термодинамических уравнений, полученных для однородных объектов, вводится гипотеза о так называемой локальной квазиравновесности. Согласно этой гипотезе, любая непрерывная система рассматривается как совокупность взаимодействующих друг с другом малых, но все еще макроскопических, однородных областей, для каждой из которых справедливы все уравнения, относящиеся к однородным системам. Строго говоря, при таком подходе зависимости интенсивных свойств непрерывной системы от пространственных координат должны изображаться ломаными линиями. Но если выделенные области, несмотря на их макроскопический характер, малы по сравнению со всей системой, то упомянутые зависимости без ущерба для точности описания могут быть заменены плавными кривыми. Этим достигается характерное для термодинамического метода крупнозернистое огрубление пространства [81. [c.70]

Следует отметить, что расчеты, сделанные только на основании измерений ширины линий в спектрах ЯМР высокого разрешения полимеров не всегда надежны. Как показало последующее изучение растворов полистирола в наблюдаемую ширину линии большой вклад вносит спин-спиновое взаимодействие орто- и игеига-протонов. Однако вывод о малом влиянии макроскопической вязкости на движение молекулярных групп в растворе полимера, по-видимому, обоснован. К такому же заключению пришли, например, и Бреслер с сотрудниками на основании измерений тангенса угла диэлектрических потерь. Тот факт, что ширина линии спектра ЯМР растворов полимеров не определяется макроскопической вязкостью, был подтвержден и изучением зависимости 6Я от концентрации, которое было проведено Сергеевым и Карповым В качестве объекта для изучения они выбрали растворы полиизобутилена в бензоле и в четыреххлористом углероде. Экстраполированная на нулевую концентрацию величина ЬН для метильных протонов в обоих растворителях одинакова и равна приблизительно 5 гц, в то время как приведенная вязкость существенно различна. [c.259]

Все эти допущения кажутся разумными. Однако они приводят к совершенно удивительным, если не сказать противоречащим интуиции предсказаниям шум — фактор дезорганизации — может создавать новые макроскопические состояния, если взаимодействие между системой и окружением является мультипликативным. Безусловно, весьма желательно иметь эксперимен тальные подтверждения этих предсказаний. Следуя духу гл. 6 сконцентрируем внимание на простой экспериментальной ситуации. Подобный подход оправдывается также методологическим соображениями четкое подтверждение или опровержение суще ствования теоретически предсказанных фазовых переходов, индуцированных шумом, проще всего получить в простых экспериментальных системах. Они должны выбираться, исходя из следующих условий. Соответствующая экспериментальная схема должна быть достаточно простой, а переменные состояния системы и характеристики внешнего шума легко регистрируемы. В этом смысле идеальными объектами представляются электрические контуры. В них может быть реализовано много различных нелинейных режимов, кроме того, они полностью удовлетворяют требованию экспериментальной простоты, а также допущениям 1 и 2. Что касается третьего условия, то оно может быть выполнено при использовании электронных генераторов шума интенсивность которого постоянна до некоторого значения частоты и быстро спадает до нуля при превышении этого значения. Если это обрезающее спектр значение частоты намного больше характерных частот системы, то такой шум можно считать. белым шумом. Простой способ генерации такого квазибелого шума состоит в усилении теплового шума сопротивления.. Интенсивность этого шума не изменяется в очень большой области частот. Таким образом, можно сделать вывод, что электрические контуры прекрасно соответствуют целям экспериментальной проверки существования фазовых переходов, индуцированных шумом. Неудивительно поэтому, что именно в этйх системах были получены первые экспериментальные свидетельства в пользу существования таких явлений. [c.215]