Молекулярная термодинамика - 📙 Физика
Всё сдал! - помощь студентам онлайн Всё сдал! - помощь студентам онлайн

Учебные материалы
для студентов и школьников

Молекулярная термодинамика

  1. Термодинамические показатели в молекулярной физике
  2. Внутренний энергетический потенциал в молекулярной термодинамике
  3. Первый и второй закон молекулярной термодинамики
Определение 1
Молекулярная термодинамика является широчайшим подразделом физики, в котором изучаются макроскопические явления в материальных объектах, взаимосвязанные с большим числом содержащихся в них атомах и молекулах (макроскопические системы). Объектом исследования являются макроскопические системы.

Для изучения данных явлений применяются два качественные и разные методики:

  • Статистическая методика. Она считается основой молекулярной физики.
  • Термодинамическая методика. Данная методика считается базовой для термодинамики.

Молекулярная термодинамика в целом исследует макроскопические процессы опираясь на всеобщие понятия об атомно-молекулярной структуре вещества. А также, исследует тепловые явления, как беспорядочное перемещение микроскопических элементов. Данное перемещение устанавливает внутреннее состояние всякого макроскопического объекта, который находится в определенной системе.

Термодинамика является аксиоматической наукой, поскольку ее положения не вводят определенных гипотез о построении физического вещества и сущности теплоты. Заключения этой области физики основываются на всеобщих научно-исследовательских законах, выступающих в роли суммирования исследованных опытным путем фактов. Теплота исследуется исключительно как внутреннее перемещение без последующей детализации.

banner

Не нашли то, что искали?

Попробуйте обратиться за помощью к преподавателям

это быстро и бесплатно

Важнейшей спецификой теплового перемещения в молекулярной термодинамике считается его вероятность «помощи» макроскопической системе «позабывать» свое изначальное состояние, когда опущены все меры, поддерживающие данное расположение.

Когда явление расположить во внешние условия, которые стабильны, тогда система самостоятельно переберется в стационарное состояние, не изменяющееся в пространственном промежутке времени. Без наличия перемещения через границы системы энергетического потенциала, электрического заряда и импульса, данный процесс в физике считается равновесным состоянием термодинамики.

Термодинамические показатели в молекулярной физике

Характеристики состояния равновесия целиком не находятся в зависимости от особенностей перемещения определенных частиц, а устанавливаются только функционированием всей их структуры.

Определение 2
Данное функционирование можно обрисовать малым числом значений, именуемых термодинамическими свойствами.

Состояние равновесия каждой системы имеет постоянство во временном промежутке ее ключевых параметров. Термодинамические показатели поясняют усредненное положение последующего перемещения элементов системы, по данной причине они обладают характеристиками усредненных масштабов физических значений, описывающих функционирование определенных элементарных частиц.

Замечание 1
Это выражается в появлении статистических флуктуаций значений, являющиеся малыми в состоянии равновесия.

Явление самостоятельного преобразования системы в состояние равновесия является релаксацией, а временной промежуток явления является временем всеобщей релаксации. При влиянии на систему либо преобразование внешних условий, свойства неустойчивого состояния будут преобразовываться, и система осуществит переход в обновленное состояние. Данное явление перехода именуется термодинамическим явлением, которое может оказаться равновесным либо неравновесным. К ключевым свойствам термодинамики относятся:

  • V– объем тела;
  • P –давление усредненной силы, воздействующей со стороны физического объекта на все поверхности в единичной площади.
  • T – температурные показатели, которые характеризуют интенсивность теплового перемещения системных компонентов.

В ситуации традиционного образа перемещения элементов системы усредненный кинетический потенциал направленного перемещения одного объекта будет пропорционален температурным показателям перемещающихся элементов.

Внутренний энергетический потенциал в молекулярной термодинамике

Внутренняя энергия вещества складывается из кинетической энергии всех атомов и молекул, а также, потенциальной энергии их взаимодействия друг с другом. Внутренняя энергия объекта однозначно устанавливается макроскопическими показателями, характеризующими состояние объекта. Внутренний энергетический потенциал объекта находится в зависимость как с температурными показателями, так и с объемом.

Внутренний энергетический потенциал может преобразовываться, если действующие на него внешние силы совершают положительную или отрицательную работу. Значительным свойством состояния системы в молекулярной термодинамике считается ее внутренний энергетический потенциал. Он устанавливается как усредненное значение полной энергии и ее существующих элементов. Во внутренней энергии можно подчеркнуть некоторые ключевые компоненты:

  • Энергия поступательного перемещения, а также энергия вращения и колебания молекул и атомов.
  • Энергия межмолекулярной взаимной связи.
  • Энергия взаимного действия атомов в молекулах – это химическая энергия.
  • Энергия взаимосвязи перемещающихся электронов в атомах.
banner

Сложно разобраться самому?

Попробуйте обратиться за помощью к преподавателям

это быстро и бесплатно

При разнообразных явлениях, происходящих постоянно в системе, можно исследовать преобразования внутреннего энергетического потенциала. Зачастую, данные преобразования считаются итогом утраты одного либо нескольких компонентов системы, по данной причине и в самой внутренней энергии требуется принимать во внимание исключительно такие компоненты, которые не преобразуются в течение явления. Исследователи подчеркивают следующие всеобщие характеристики внутреннего энергетического потенциала:

  • В тепловом равновесном состоянии беспорядочное перемещение элементов системы такое, что в каждый временной промежуток общая энергия вещества с предельной достоверностью приравнивается к внутренней энергии.
  • Внутренний энергетический потенциал изучаемой системы является ключевым функционалом ее термодинамических параметров.
  • Внутренний энергетический потенциал характеризуется свойством аддитивности, приравниваемую к результирующему суммированию макроскопических энергий участков, которые составляют эту систему.
Определение 3
Внутренний энергетический потенциал в молекулярной термодинамике является энергия всех действующих перемещений атомов и молекул, которые обладают традиционным и квантовым характером. Таким образом, появляются исключительно при сообщении частицами окончательной доли энергии.

Первый и второй закон молекулярной термодинамики

Внутренний энергетический потенциал каждой макроскопической системы значительно различается с механическим энергетическим потенциалом, формирующим обновленные элементы. Это встречается в присутствии двух ключевых видов преобразования внутренней энергии – тепловой передачи и работы. Оба явления проявляются при взаимной связи системы с внешними физическими объектами, в процессе чего появляется урегулированное перемещение. Именно, элементы обладают способностью функционировать исключительно при преобразовании своего объема. Тепловой обмен элементов имеет возможность преобразования внутреннего энергетического потенциала, который обусловлен преобразованием усредненных параметров, формирующих систему перемещающихся элементов. Данное преобразование в термодинамике измеряется числом теплоты.

Замечание 2
Закон сбережения и удерживания энергетического потенциала, предусматривающий универсальный вид передачи энергии благодаря тепловой передаче, считается одним из важных законов молекулярной физики и именуется первым законом термодинамики, сформулированного на основе суммирования экспериментальных опытов.

Верное соответствие всех показателей способствует исследователям четко установить внутренний энергетический потенциал системы, считающейся основополагающей функционалом ее состояния, который устанавливается путем свойств произвольной постоянной, приравненной к разности между числом теплоты и работой.

Преобразование внутренней энергии материальных объектов непосредственно находится в зависимости исключительно от первоначального и результирующего состояния системы. Число теплоты и работы не зависит от типа физического явления, переводящего систему из первоначального состояние в итоговое состояние.

Второй термодинамический закон молекулярной физики определяет границы изменения всеобщей теплоты в работу, что предоставляет возможность построить целесообразную и обоснованную шкалу температурных показателей, а также определить будущий ориентир явлений, которые действуют в теплоизолированных системах. Ключевой спецификой данного явления считается его увеличение в замкнутых системах, именуемое энтропией системы.

Замечание 3
Энтропия системы является ключевым функционалом ее состояния, который устанавливает с предельной достоверностью до произвольной константы.

Увеличение энтропии постоянно приравнивается приведенному количеству теплоты, которое требуется передать системе, чтоб осуществить ее переход из первоначального состояния в результирующее по каждому обратимому явлению. При тщательной трактовке состояния системы, перемещение элементов в пределах фазовой ячейки не преобразовывают в различные компоненты.

Переходы материальных веществ из одной ячейки в иную при постоянном их числе в каждой системе не преобразовывают микроскопическое состояние, однако сохраняют прошлое макроскопическое состояние. Следовательно, одно и то же явление возможно реализовать при самых различных состояниях и условиях. Это порождает то, что вероятность возникновения какого-нибудь макроскопического состояния системы напрямую зависит от количества микроскопических состояний, которые реализуют определенную систему.

Не нашли нужную информацию?

Закажите подходящий материал на нашем сервисе. Разместите задание – система его автоматически разошлет в течение 59 секунд. Выберите подходящего эксперта, и он избавит вас от хлопот с учёбой.

Гарантия низких цен

Все работы выполняются без посредников, поэтому цены вас приятно удивят.

Доработки и консультации включены в стоимость

В рамках задания они бесплатны и выполняются в оговоренные сроки.

Вернем деньги за невыполненное задание

Если эксперт не справился – гарантируем 100% возврат средств.

Тех.поддержка 7 дней в неделю

Наши менеджеры работают в выходные и праздники, чтобы оперативно отвечать на ваши вопросы.

Тысячи проверенных экспертов

Мы отбираем только надёжных исполнителей – профессионалов в своей области. Все они имеют высшее образование с оценками в дипломе «хорошо» и «отлично».

1 000 +
Новых заказов каждый день
computer

Гарантия возврата денег

Эксперт получил деньги, а работу не выполнил?
Только не у нас!

guarantees

Безопасная сделка

Деньги хранятся на вашем балансе во время работы над заданием и гарантийного срока

guarantees_shield

Гарантия возврата денег

В случае, если что-то пойдет не так, мы гарантируем возврат полной уплаченой суммы

Отзывы студентов о нашей работе
736 286 оценок star star star star star
среднее 4.9 из 5
УГЛТУ
Есть недочёты в плане написания. А решение отливное. Все подробно, как и просила
star star star star star
ТГМУ
Все просто идеально!!! Как всегда)), только к ней и обращаюсь, моя волшебница, спасибо бол...
star star star star star
КузГТУ
Онлайн помощь была оказана точно в назначенное время, в полном объеме) Спасибо!
star star star star star
Вы студент и хотите заказать работу, прямо сейчас без наценки и посредников?
Закажи индивидуальную работу за 1 минуту!

«Всё сдал!» — безопасный онлайн-сервис с проверенными экспертами

Используя «Всё сдал!», вы принимаете пользовательское соглашение
и политику обработки персональных данных
Сайт работает по московскому времени:

Вход
Регистрация или
Не нашли, что искали?

Заполните форму и узнайте цену на индивидуальную работу!

Файлы (при наличии)

    это быстро и бесплатно