Статистическая механика основные положения

Основные положения статистической механики [ ]. Основной задачей статистической механики является нахождение вероятностей осуществления определенного состояния системы. Точное предсказание поведения отдельной газовой молекулы невозможно, однако применение статистических методов позволяет определить среднее поведение ансамбля из большого числа таких молекул. Полученные таким образом результаты находят применение при решении многих задач физики и химии однако здесь мы приведем лишь те сведения, которые будут необходимы при изложении теории скоростей реакций. [c.157]

Применение статистической механики к системам, построенным из большого числа частиц, оказалось чрезвычайно плодотворным, особенно при изучении систем в состоянии термодинамического равновесия. В частности, методы статистической физики позволили обосновать основные положения термодинамики. Возникшая таким образом наука получила название статистической термодинамики. Статистическая термодинамика, изучающая системы, находящиеся в состоянии термодинамического равновесия, является частью статистической физики. Другой, менее разработанной составной частью является статистическая кинетика, изучающая скорости процессов во времени в системах, построенных из большого числа частиц и не находящихся в состоянии термодинамического равновесия. Методы статистической термодинамики на основании свойств и законов движения частиц, из которых построена данная система (например газ, кристалл), позволяют вычислять различные физические величины в состоянии термодинамического равновесия. Эти методы дают возможность найти статистическое истолкование основных термодинамических величин температуры, энтропии и др. [c.284]

Согласно теореме Лиувилля все области фазового пространства, через которые может двигаться точка, изображающая развивающуюся систему, характеризуются одинаковой плотностью. Это положение, вытекающее, как было показано, из законов механики, следует дополнить для формулировки основных принципов статистической механики [c.183]

При этом будут рассмотрены лишь те вопросы, которые имеют отношение к теории горения. В 2 будут сформулированы общие законы термодинамики, в 3 изложены основные положения статистической механики идеальных газов. В 4 устанавливаются условия химического равновесия при фазовых переходах и химических реакциях в газах (реальных и идеальных) и в конденсированных фазах (реальных и идеальных). В этом же параграфе указаны методы расчета состава равновесных смесей. В 5 вводится понятие о теплоте реакции и описаны методы определения этой величины, а также обсуждается расчет адиабатической температуры пламени. В последнем параграфе ( 6), посвященном конденсированным системам, выводится правило фаз и обсуждаются зависимости давления пара и точки кипения от концентрации, также осмотическое давление и другие вопросы, [c.434]

Статистическая механика первоначально использовала так называемую эргодическую гипотезу Больцмана или же постулат непрерывности пути Максвелла. В соответствии с этими допущениями предполагалось, что фазовая точка любой изолированной системы поочередно пройдет через все состояния, совместимые с энергией системы, прежде чем вернуться в исходное положение в у-пространстве. Основное следствие Этого постулата состоит в том, что вероятность нахождения любой данной системы в определенном состоянии в произвольный момент времени равна вероятности нахождения в этом же состоянии другой системы, произвольно выбранной из соответствующего ансамбля. Другими [c.357]

Из термодинамики теория массопередачи целиком заимствует основные положения о физико-химическом равновесии в гетерогенных системах и методы описания диффузионных процессов, из статистической механики — теорию межмолекулярного взаимодействия, из гидродинамики — теорию пограничного слоя и, наконец, из кибернетики — методы математического моделирования противоточных разделительных каскадов и сложных технологических схем, а также методы оптимизации технологических процессов. [c.11]

Общая теория процессов переноса построена на положениях статистической механики и называется термодинамикой необратимых процессов. Ниже мы кратко изложим основные принципы этой теории. Полное и последовательное изложение термодинамики необратимых процессов читатель может найти, например, в монографиях [24-26]. [c.30]

Громадные успехи, достигнутые в этой науке за последние двадцать пять лет, знаменуют один из важнейших этапов развития теоретической физики. Использование методов статистической механики в некоторых курсах термодинамики может создать впечатление, что молекулярная теория является необходимой частью термодинамики. Но это не так. Нам не требуется ничего знать о существовании молекул для того, чтобы выявить основные положения термодинамики, используя опытные данные. В то же время не следует приходить к выводу, что свойства, которые мы изучаем в тер.модинамике, не зависят от существования молекул или от свойств отдельных молекул. Статистическая механика ясно показала, что законы термодинамики получаются в результате статистического усреднения свойств большого числа молекул, каждая из которых подчиняется определенным, чисто механическим законам . [c.22]

ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ НЕРАВНОВЕСНОЙ СТАТИСТИЧЕСКОЙ МЕХАНИКИ И ТЕОРИИ СЛУЧАЙНЫХ ПРОЦЕССОВ [c.10]

В этом параграфе даются доказательства положений, сформулированных в 2. Основные соотношения термодинамики необратимых процессов (Г2) по своему существу являются соотношениями макроскопическими. Однако исходными для получения этих выражений были микроскопические, обратимые во времени основные уравнения механики. Главной задачей Онзагера являлось связать с помощью статистической механики микроскопические и макроскопические свойства системы, достаточно долго изолированной, так чтобы она успела придти в состояние термостатического равновесия. При этом оказалось, что для получения уравнений переноса нет необходимости пользоваться какой-либо моделью. [c.31]

Как и во всякой другой науке, невозможно хорошо усвоить статистическую механику, выучив только ее основные принципы. Необходимо довольно долго тренироваться, чтобы овладеть методами статистики, т. е. научиться пользоваться статистической механикой при решении конкретных физических задач. Некоторые представления и методы статистической механики и термодинамики существенно отличаются от используемых в других разделах физики. Нам часто приходилось встречать студентов, которые знакомы с основными положениями термодинамики и статистической механики, но с трудом овладевают их методами и не умеют решать конкретные задачи. Это обычно связано с недостаточной и неправильной подготовкой. [c.8]

Цель настоящей книги — помочь студентам в изучении термодинамики и статистической механики и в овладении соответствующими методами. Книга содержит основные положения теории, примеры и большое число задач с полными решениями. Хотя разделы Основные положения написаны довольно кратко, они охватывают все наиболее важные вопросы теории. Предполагается, что эту книгу можно читать, не пользуясь другими учебниками. Изучив материал Основных положений , читатель в достаточной мере познакомится с основами термодинамики и статистической механики. Примеры дополняют теоретические разделы, но в основном они должны показать читателю, как следует применять теорию при решении физических задач. [c.8]

Элементарные стадии, как и операции формования, базируются на теоретических положениях механики сплошных сред, в особенности гидромеханики, теории теплопередачи, реологии полимерных расплавов, механики твердого тела, и на основных закономерностях статистической теории смешения. Другим краеугольным камнем являются закономерности физики и химии полимеров. Как уже отмечалось выше, характеристики изделий можно улучшить, изменяя надмолекулярную структуру полимера. Очевидно, чтобы правильно использовать при конструировании изделий эту дополнительную степень свободы, обусловленную специфическими свойствами полимеров, необходимо ясно представить себе связь между их структурой и свойствами. [c.34]

В волновых свойствах электрона заложен первый из двух основных принципов волновой механики. Вторым является принцип неопределенности Гейзенберга, который находит свое выражение в статистической природе наших наблюдений. Мы уже видели ранее, что до появления волновой механики модели систем атомных размеров обычно строили в соответствии с повседневным опытом. С появлением дилеммы волна — частица впервые оказалось невозможным построение такой детерминистской модели. Это может вызвать сомнения в необходимости рассмотрения волнового характера частиц. Но одновременно возникает вопрос позволит ли последовательное корпускулярное рассмотрение создать такую модель. Весьма возможно, что в случае атома положение может быть совсем иным, нежели в макроскопическом мире. [c.42]

Ранее было отмечено, что структурная организация живой и неживой природы построена согласно принципам унификации и комбинации и включает явления трех типов. Оба принципа (редукционизма и холизма) оказались в основе научного поиска и нашли отражение в логике, как в науке о закономерностях и формах научного и философского мышления, так и в методе анализа индуктивного и дедуктивного способов рационалистической и эмпирической деятельности человека. На индуктивном способе мышления основывается разработка целого ряда научных дисциплин, например квантовой механики атомов и квантовой химии молекул. Фундаментальные положения этих наук базируются в основном на результатах изучения соответственно простейшего атома (Н) и простейшей молекулы (Н2), а также ионов Н , ОН . Тот же способ мышления в биологии лег в основу исследований, приведших к становлению и развитию формальной и молекулярной генетики, цитологии, молекулярной биологии, многих других областей. При дедуктивном способе мышления, ядро которого составляет силлогистика Аристотеля, новое положение выводится или путем логического умозаключения от общего к частному, или постулируется. Классическим примером дедукции может служить аксиоматическое построение геометрии. Мышление такого типа наглядно проявилось в создании периодической системы элементов - эмпирической зависимости, обусловливающей свойства множества лишь одним, общим для него качеством. Д.И. Менделеев установил, что "свойства элементов, а потому, и свойства образуемых ими простых и сложных тел стоят в периодической зависимости от их атомного веса" [21. С. 111]. Тот же подход лежит в основе построения равновесной термодинамики и статистической физики. Оба способа мышления, индуктивный и дедуктивный, диалектически связаны между собой. Они вместе присутствуют в конкретных исследованиях, чередуясь и контролируя выводы друг друга. [c.24]

Эргоидная гипотеза совместно с теоремой Лиувилля приводит к основным положениям статистической механики, которые иногда принимают постулативно. Во-первых, это — постулат равной вероятности для изолированной системы все достижимые области фазового пространства имеют равные априорные вероятности. [c.184]

Преодолевая-эту проблему, Уолтон и Родин (1963 г.) модифицировали теорию для случая малоатомных скоплений и методами статистической механики и кинетической теории вывели выражение для скорости образования критических зародышей малого размера. Но поскольку их. теория (как и последующие работы, выполненные с использованием ее основных положений с целью развития ее) базируется на представлении ее идеальной подложки, то она объясняет многие кинетические закономерности зарождения и эпитаксиальный рост пленок при вакуумной конденсации. [c.483]

Представленное здесь изложение основных положений квантовой механики и статистической физики необходимо для понимания квантоволтеханической картины элементарного акта и выясксиия путей перехода от строгих кваптовомехнпиче- [c.85]

Методы кинетической теории газов, развитые в середине ярошлого века в работах Клазиусса, Максвелла, Больцмана, позволили обосновать основные положения термодинамики. Они легли в основу нового крупного раздела науки — статистической механики и дали возможность построить общую динамическую теорию движения разреженных газов. Динамическая, или кинетическая, теория газов, основанная на уравнении Больцмана, сыграла исключительно важную роль в связи с интенсивным развитием космической техники. На основе этой теории решались сложнейшие задачи обтекания элементов ракет и космических аппаратов в сильно разреженных верхних слоях атмосферы. [c.102]

Мы считали своей главной задачей воспитание у читателей физикохимического мышления и обучение их физико-химическим расч1 там. Это определило расположение материала в учебнике (по трем основный методам физической химии — термодинамике, статистической механике, строе-йию атома и молекулы) а также сравнительно детальное обсуждение основных принципиальных положений физической химии. [c.7]

В главе И излагается вывод основных уравнений газодинамики, исходя из общих положений механики сплошных сред и феноменологических гипотез Ньютона и Стокса с их подробным анализом. Дается также и другое обоснование уравнений газодинамики на основе представлений статистической физики, причем особое внимание уделяется принципиальным вопросам и анализу возможности получения уравнений бэлее общих, чем существующие. [c.8]