Cтатикалық физика және физикалық кинетика

Больцман және Боголюбов теңдеулері. Больцманның кинетикалық теңдеуі.

Идеал газда бөлшектер өзра тек соқтығысулар кезінде әсерлеседі, соқтығысулар аралығында олар еркін және еріксіз болады. Газдың аз тығыздығы соқтығысуды екі-екіден деп есептеуге мүмкіндік береді. Бұл процессті идеал газға арналған кинетикалық теңдеумен сипаттауға болады. Тепетеңсіз газ үшін таралу функциясы r, p және  t-дан тәуелді. Фазалық кеністіктің элементі болса, онда t уақытында Подробнее…

Cтатикалық физика және физикалық кинетика

Конденсацияланған деңелер.

Қатты деңелер. Статистикалық әдістер қатты денелер үшін де қолданылады. Бұнда төменгі температурада атомдар аз тербелістер жасайды. Кристаллдық тор құрайды. Аморфтық да болады. Егер молекула саны N, ал  молекуладағы атомдар саны   ν болса, онда барлық атомдар Nν және 3Nν- тербелістердің еркіндік дәрежесінің саны.   Еркін энергия:,    мұндағы k=3Nν (1) Nε0- молекулалардың Подробнее…

Cтатикалық физика және физикалық кинетика

Сиретілген электронды газ. Қара сәулелену.

Ол Ферми статистикасына бағынады.  Т=0 болған кезде осындай электронды газ толығымен сиретілген газ деп атылады. Паульдің принципы бойынша бір электрон ең кіші немесе ең үлкен q0 және  олардың p,p+dp интервалындағы ілгерлемелі қозғалысынынаң тұрады және де кванттық күйлер санымен анықталады: (1) мұнда  p0- ең үлкен импульс. Осыдан:   және (2) Т=0 болған Подробнее…

Cтатикалық физика және физикалық кинетика

Элементар бөлшектердің Ферми және Бозе газдары.

Жоғарыда қарастырғандай (2) және (6)  ± таңбалармен  өзгеше.     (8) , себебі   бұнда g=2S+1,   S- элементарлы бөлшектер спині, dГ- спектрлық көлем, статистикалық салмақ , (9) немесе (10) Олай болса ,  , , сонда   (11) Термодинамикалық потенциалға ауыссақ Ω: (7) Оны табуға болады, ол   (12) (13) Егер Ω=-PV, Подробнее…

Cтатикалық физика және физикалық кинетика

Кванттық статистика. Ферми-Дирак үлестіруі. Бозе-Эйнштейн үлестіруі.

Жоғарыда айтқандай, бұл үш  үлестіруден  тұрады: 1) Ферми-Дирак үлестіруі. Бұл бөлшектердің антисиметриялық күйін қарастырады. Квантық механикадағы  антисиметрия толқындық функциямен сипатталады. Мысалы, бұған электрон жатады. – спиндер. 2)  – симметрия толқындық функциямен сипатталады. Бұл Бозе-Энштейн үлестіруі S=0,1,2,… 3) Планк үлестіруі. Бұл сәуле шығару, жұту, т.б. қарастырылады. Солардың үлеструі.   1-ші үлестіру бойынша Подробнее…

Cтатикалық физика және физикалық кинетика

Больцманның идеал газдар үшін теңдеулері.

Больцманның идеал газында молекулар екі түрлі қозғалыста болады. 1) Ілгерлемелі қозғалыс. 2) Айналмалы қозғалыс. Егер  жалпы энергияны екі қозғалыстын қосындысы ретінде алсақ (1) теңдеудің мәнін өткен тақырыптағы  теңдеуге қойып, квантық механиканың төмеңгі теңдеу пайда болады. Теңдеулерді ескеріп отыратын болсақ және импульс бойынша 3-тік интегралды шешсек, онда (1) (2) (2)(8)  (3) Подробнее…

Cтатикалық физика және физикалық кинетика

Идеал газдар. Тепе-теңсіздік күйдегі Больцманның идеал газдары.

Егер де газды құрап тұрған молекулалар өзара әлсіз әсерлесетін болса, бұл әсерді ескермеуге болады. Мұндай газдарды идеал газдар дейді. Бұл ұғымды алғаш рет термодинамикаға енгізген Больцман. Сондықтан мұндай газдарды Больцманның идеал газдары дейді. Егер де молекуланың күй деңгейлерінің энергиясын Ек деп белгілесек, к- кванттық сандар жиынтығы. Еn – молекуланың энергиясының Подробнее…

Cтатикалық физика және физикалық кинетика

Гиббстің функциясы. Гиббстің үлестіруі. Максвеллдің үлестіруі.

Гиббстің функциясын табу үшін бос энергияның (dF) теңдеуін пайдаланамыз.  не болмаса Осыдан: N= (1), (2)-Гиббстің энергиясы немесе термодинамикалық потециал деп аталады. Бұл функция химиялық потенциал мен бөлшектің санына байланысты. Егер өткен тақырыптағы (2)-ші теңдеуді пайдалансақ,    (3)   (4) Гиббстің потенциалы p- қысым мен V- көлемнің көбейтіндісінің кері өзгерісі  . Подробнее…

Cтатикалық физика және физикалық кинетика

Термодинамикалық потенциалдың бөлшектерінің санына байланыстылығы.

Термодинамикалық потенциалдың бөлшектерінің санына байланыстылығын химиялық потенциал арқылы сипаттауға болады. Осыны көрсету үшін (1)-ші топтағы теңдеулерді төмендегідей түрде жазуға болады: -химиялық потенциал. Химиялық потенциал дегеніміз – химиялық реакция жүрген кезде  термодинамикалық жүйе энергия бөліп шығарады және жұтады. (1) мысалы:       (2) Химиялық потенциал дегенді енгізген – Гиббс. Химиялық потенциалдың еркешелігі Подробнее…

Cтатикалық физика және физикалық кинетика

Термодинамикалық потенциал (Гельмгольцтың энергиясы).

Өткен тақырыптағы (2)-ші теңдікті пайдалана отырып, тағы бір термодинамикалық потенциалды табуға болады. Ол ұшін Р мен V-ның көбейтіндісін дифференцалдаймыз.               не болмаса (1) (2) (1), (2)- термодинамикалық потенциал немесе Гельмгольцтың энергиясы деп атайды. Бұл тендеуден S,V, -ті таба аламыз. Егер p=const   болса,   (3) Егер T=const   болса, (4) енді (4) Подробнее…

Cтатикалық физика және физикалық кинетика

Қысым, жұмыс және жылу мөлшері. Жылу функциясы. Еркін энергия.

Энтропия жалғыз энергия өзгергенде емес көлем өзгергенде де өзгереді. Бұл эксперименттің дәлелдеуі, кейде екеуі де өзгеруі мүмкін. Ал энергия да, көлем де күш әсер еткенде өзгереді. (1) Энтропия тұрақты болу үшін энергия тұрақты болу керек. Энергия тұрақты болу үшін көлемді өзгерту керек. Олай болса:     (2)   (3) – қысым, Подробнее…

Cтатикалық физика және физикалық кинетика

Энтропия. Макроскопиялық қозғалыс.

Тепе теңдікті сипаттау үшін Ньютон қозғалысы, не қозғалыс интегралы деген ұғым еңгізіп, физикаға 7 сақталу занын әкелдік. Сол сияқты тепе-теңдік жағдайды термодинамикада сипаттау үшін Гибсс қосымша күй өзгерісі деген ұғым еңгізді. 1) қозғалыс интегралы (Ньютон)   (1) 2) күй өзгерісінің сипаттау үшін энтропия S деген  ұғым еңгізеді, ол тұрақты, аддитивті. Подробнее…

Cтатикалық физика және физикалық кинетика

Статистикалық матрица. Ықтималдық үлестіру.

Термодинамикалық жүйелерді зерттегенде тек қана классикалық тұрғыда қарамай, кванттық тұрғыдан қарау керек. Кванттық тұрғыда қарағанда өзгешелігі бар бірақ нәтиже біреу. Кванттық тұрғыда қарастырғанда классикалық ашылмай қалған термодинамиканың кейбір қырлары ашылады, қосымша ұғымдар, шамалар пайда болады. Ол шамалар 1)   -статистикалық матрица -статистикалық матрицаның тығыздығы деген ұғымдар,  шамаларының орнына енгізіледі.    (1) Подробнее…

Cтатикалық физика және физикалық кинетика

Термодинамикадағы энергияның рөлі.Термодинамикадағы негізгі қозғалыс интегралдары (сақталу заңдары).

Лиувильдің теоремасы бойынша:   (1) мұндағы i=1,2, 3 i – бағыныңқы жүйенің саны Бұл жоғарыдағы теңдеу 0-ге тең болу үшін екі шарт орындалу керек. 1)    (2) (p, q),     – уақыт бойынша өзгермелі шама болсада. 2)    (3) Бұл термодинамикадан 2 негізгі қорытынды жасауға болады. 1. Бағыныңқы жүйе қаншама өзгергенмен Подробнее…

Cтатикалық физика және физикалық кинетика

Термодинамикаға тарихи шолу. Классикалық статистика. Лиувиль теоремасы.

Термодинамикаға тарихи шолу. Термодинамика физиканың бір ерекше бөлімі. Басқа бөлімге қарағанда оның аппаратары ерекше. Оның себебі басқа физикалық денелерге қарағанда ерекше. Оның ерекшелігі, қарастыратың механикалық денелерге кіретің  бөлшектердің саны өте көп. Ол бөлшектердің қозғалысын механикалық теңдеулер арқылы сипаттау мүмкін емес. Бұл бөлшектерді сипаттау үшін кванттық тұрғыда қарау да, квантылық теңдеуді Подробнее…


Жаңа білім беру порталы. Мұғалімдер мен студенттер, оқушылар үшін әр түрлі материалдар. Тегін және кез келген уақытта.

Статистика
Яндекс.Метрика

Социальные сети
Блогқа жазылу

Өзіңіздің электронды адресіңізді жазыңыз

Присоединиться к еще 106 подписчикам