Замечания, связанные с уточнением физического смысла законов термодинамики

Оглавление:

Это изображение имеет пустой атрибут alt; его имя файла - image-10-1.png

Замечания, связанные с уточнением физического смысла законов термодинамики

В этом термодинамическое равновесие（§§ 6、7、8、17、18）и приближение к равновесному процессу (§§ 31, 32, 33) было формулировкой основных принципов термодинамики, связанных с обоими. Более детальный и точный физический смысл их раскрывается в рамках статистической термодинамики, но, тем не менее, мы должны коснуться этого вопроса в общих чертах. В конце § 6 уже было показано, что представляет собой термодинамическое равновесие, учитывая наличие флуктуаций, обусловленных тепловым движением молекул и других частиц, из которых состоит объект.

Термодинамическое равновесное состояние системы — это среднее состояние замкнутой системы в течение очень длительного периода времени при определенных фиксированных внешних условиях. Рядом с этой государственной системой Эта тема будет составлять подавляющую долю этого периода. §Следует подчеркнуть, что законы термодинамики, описанные в § 17 и 18, являются точными в статистической термодинамике, то есть при рассмотрении флуктуаций(поскольку рассматривается система, состоящая из очень большого числа частиц).

Давление и температура — неаддитивные параметры, а внутренняя энергия и энтропия — аддитивные параметры. Людмила Фирмаль

Необходимо только помнить, что они взаимосвязаны со средними значениями внутренних параметров, содержащихся в системе. them. So например, среднее давление газа, средняя электродвижущая сила элементов и так далее. Следует отметить, что между»явлениями, подчиненными феноменологической термодинамике», и»явлениями флуктуаций»не может быть проведено четкой границы.

Например, мы рассматривали тепловое излучение 25 и 26 долларов, с точки зрения феноменологической thermodynamics. At в то же время состояние излучения, которое имеет место в оптической системе, характеризуется ее интенсивностью или энергией. § Законы Кирхгофа и Стефана-Больцмана, выведенные в § 25 и 26, и упомянутая в них Формула планка относятся к средним значениям интенсивности и энергии излучения в свете того, что было указано в этом разделе. Однако в физической системе существует излучение.

То есть существует не только оптическая частота, но и электромагнитное поле низшего радиоприемника frequency. In поле радиочастот, наличие этого излучения проявляется в явлениях, обычно называемых «тепловыми флуктуациями тока»и» тепловым шумом (или флуктуирующей) ЭДС».Эти явления обычно рассматриваются как явление флуктуации, и в их теоретическом анализе используются методы статистической физики. Это объясняется только тем, что в этих 2 диапазонах нас интересуют разные физические величины, а не разной природой явления в оптическом диапазоне частот, с другой стороны, в радиочастотном диапазоне.

В соответствии с экспериментальными возможностями радиочастотного диапазона нас интересуют ток проводника, разность потенциалов емкости и другие величины, линейно зависящие от вектора электромагнитного поля. Среднее значение этих величин в состоянии теплового равновесия равно нулю, и отклонения пули от этих средних значений следует считать вариациями. Его мерой является разность потенциалов, связанная со средним квадратом тока или средним квадратом вектора электромагнитного поля.

При»оптической» постановке вопроса эти величины не равны нулю даже в условиях теплового равновесия, так как путь связан с напряженностью поля, которая с самого начала будет зависеть от средней энергии или вектора электромагнитного поля. Этот пример показывает невозможность догматического разделения явлений. О «термодинамике»и» флуктуационных явлениях«.С более общей точки зрения статистической термодинамики ясно, что такое разделение связано с постановкой задачи, а не с природой явления.

Положения о росте энтропии в необратимом адиабатическом процессе (§ 31) и соответствующие положения о снижении свободной энергии также сохраняются в статистической термодинамике, но уточняют, что они выполняются в среднем в ряде систем при одинаковых условиях. Следует также отметить, что все эти формулировки(в частности, касающиеся свойств термодинамического равновесия (§ 6)) относятся к системам с границами.

Поэтому без дальнейших разъяснений невозможно вновь ввести их во Вселенную в целом. Экстраполяция основных постулатов о том, что ограниченная система с течением времени приходит в равновесие, более того, понимается без учета возможности флуктуаций, что дало основание сделать вывод о достаточно спекулятивном характере термической смерти в universe. It следует отметить, что эти выводы получены непосредственно в результате распределения одинаковых положений во Вселенной, а не из специальной математической формулировки термодинамики, связанной с наличием энтропии.

Однако анализ сложных проблем термодинамики во Вселенной обусловлен не только тем, что обсуждение желательно только в рамках статистической термодинамики, но и тем, что вся проблема космологии, то есть проблема не может быть четко поставлена без рассмотрения проблемы. Задачи） Среднеквадратичное изменение заряда конденсатора Решение. Рассмотрим плоский воздушный конденсатор, закрытый проводником. Очевидно, что средний заряд пластины в равновесном состоянии равен нулю.

Однако из-за колебаний всегда происходят отклонения от этого среднего значения. Если произведение емкости из-за замкнутого конденсатора велико, явление конденсатора становится квазистационарным в электродинамическом смысле, и заряд-b получается на другой пластине каждый раз, когда заряд e появляется на одной пластине. Средний квадрат этого переменного заряда е не равен нулю. Работа деления плоской пластины конденсатора на dx равна взаимному притяжению dx и пластины, то есть произведению D’s / Sn.

Эта проблема и ее решение, G. It был изобретен С. Гореликом и передан мне. Это может служить примером применения феноменологической термодинамики к изменениям. (O — электрическая индукция, S-площадь пластины）、 Если учесть, что заряд на пластине равен e-DSUn, а емкость равна C = $ / 4l1 (x-расстояние между пластинами、 ДГ =(Е> / 2С) постоянного тока. (ля） потому что среднее значение е2、 ДГ = +(?/ 2С’) постоянного тока. Энергия системы Е складывается из зависящей от температуры внутренней энергии U-U (T) (которая не учитывает ее изменения и поэтому не зависит от конкретного объема) и энергии поля конденсатора, равной eCH2C： Е-У(Т)+ 7 / 2С. б.

Очевидно, что емкость с играет роль внешней для упрощения расчетов введем еще один внешний параметр a = −1 / 2. C вместо C. Далее、 DА = DА(с） так что e1= A играет роль обобщенной внешней силы, соответствующей параметру a. кроме того, уравнение(6) Е = U (Т) — АА. (г） Используя формулу (2.66), вы получаете: (М⁺ -, — Г-Ня.- Тогда, используя формулу (d), частное уравнение A = A (o, Γ) Метод решения-(или просто /.(с / д). Где A (a / T) — произвольная функция (см. выпуск 23 1).Передавая переменные e2 и C и представляя любую новую функцию через/, происходит следующее: Г-/(ГС). _(e) следовательно, из термодинамики мы видим, что она является функцией произведения TS. Тип функции/не раскрывается. Статистическая термодинамика имеет явную форму этой функции, а именно： /(ОО)= КЦ、 Здесь.、4 «•1.38-10» ’» erg / K-постоянная Больцмана[9].

В конце § 6 уже было показано, что представляет собой термодинамическое равновесие, учитывая наличие флуктуаций, обусловленных тепловым движением молекул и других частиц, из которых состоит объект. Термодинамическое равновесное состояние системы — это среднее состояние замкнутой системы в течение очень длительного периода времени при определенных фиксированных внешних условиях.

Если параметр имеет одно и то же значение, не зависящее от размера любой выделенной части равновесной системы, то он называется неаддитивным или интенсивным, если же значение параметра пропорционально размеру части системы, то он называется аддитивным или экстенсивным. Людмила Фирмаль

Рядом с этой государственной системой Эта тема будет составлять подавляющую долю этого периода. §Следует подчеркнуть, что законы термодинамики, описанные в § 17 и 18, являются точными в статистической термодинамике, то есть при рассмотрении флуктуаций(поскольку рассматривается система, состоящая из очень большого числа частиц).необходимо только помнить, что они взаимосвязаны со средними значениями внутренних параметров, содержащихся в системе. them. So например, среднее давление газа, средняя электродвижущая сила элементов и так далее.

Следует отметить, что между»явлениями, подчиненными феноменологической термодинамике», и»явлениями флуктуаций»не может быть проведено четкой границы. Например, мы рассматривали тепловое излучение 25 и 26 долларов, с точки зрения феноменологической thermodynamics. At в то же время состояние излучения, которое имеет место в оптической системе, характеризуется ее интенсивностью или энергией. § Законы Кирхгофа и Стефана-Больцмана, выведенные в § 25 и 26, и упомянутая в них.

Формула планка относятся к средним значениям интенсивности и энергии излучения в свете того, что было указано в этом разделе. Однако в физической системе существует излучение. То есть существует не только оптическая частота, но и электромагнитное поле низшего радиоприемника frequency. In поле радиочастот, наличие этого излучения проявляется в явлениях, обычно называемых «тепловыми флуктуациями тока»и» тепловым шумом (или флуктуирующей) ЭДС».Эти явления обычно рассматриваются как явление флуктуации, и в их теоретическом анализе используются методы статистической физики.

Это объясняется только тем, что в этих 2 диапазонах нас интересуют разные физические величины, а не разной природой явления в оптическом диапазоне частот, с другой стороны, в радиочастотном диапазоне. В соответствии с экспериментальными возможностями радиочастотного диапазона нас интересуют ток проводника, разность потенциалов емкости и другие величины, линейно зависящие от вектора электромагнитного поля.

Среднее значение этих величин в состоянии теплового равновесия равно нулю, и отклонения пули от этих средних значений следует считать вариациями. Его мерой является разность потенциалов, связанная со средним квадратом тока или средним квадратом вектора электромагнитного поля. field. In при»оптической» постановке вопроса эти величины не равны нулю даже в условиях теплового равновесия, так как путь связан с напряженностью поля, которая с самого начала будет зависеть от средней энергии или вектора электромагнитного поля.

Этот пример показывает невозможность догматического разделения явлений. О «термодинамике»и» флуктуационных явлениях«.С более общей точки зрения статистической термодинамики ясно, что такое разделение связано с постановкой задачи, а не с природой явления. Положения о росте энтропии в необратимом адиабатическом процессе (§ 31) и соответствующие положения о снижении свободной энергии также сохраняются в статистической термодинамике, но уточняют, что они выполняются в среднем в ряде систем при одинаковых условиях. Следует также отметить, что все эти формулировки(в частности, касающиеся свойств термодинамического равновесия (§ 6)) относятся к системам с границами.

To для упрощения расчетов введем еще один внешний параметр a = −1 / 2C вместо C. Далее、 DА = DА(с） так что e1= A играет роль обобщенной внешней силы, соответствующей параметру a. кроме того, уравнение(6) Е = U (Т) — АА. (г） Используя формулу (2.66), вы получаете: (М⁺ -, — Г-Ня.- Тогда, используя формулу (d), частное уравнение A = A (o, Γ) Метод решения-(или просто /.(с / д). Где A (a / T) — произвольная функция (см. выпуск 23 1).Передавая переменные e2 и C и представляя любую новую функцию через/, происходит следующее: Г-/(ГС). _(e) следовательно, из термодинамики мы видим, что она является функцией произведения TS. Тип функции/не раскрывается. Статистическая термодинамика имеет явную форму этой функции, а именно： /(ОО)= КЦ、 Здесь.、4 «•1.38-10» ’» erg / K-постоянная Больцмана[9].

Смотрите также:

Решение задач по теплотехнике

Изменение свободной энергии при необратимых процессах	Фаза. Условие устойчивости системы, состоящей из одной фазы
Условия равновесия системы	Фазовые превращения