химический каталог




Статистические теории в термодинамике

Автор Г.А.Лоренц

важных экспериментальных исследований, которыми он занимался.

В примечаниях в конце книги я привожу некоторые соображения и выкладки, включение которых в текст лекций было бы затруднительно. Из-за этих замечаний, которые я прибавил к рукописи Д ю и у а й е, полученной мною уже два года тому назад, я так долго откладывал опубликование этих лекций.

Гаарлем, сентябрь 1915 г. Г. А. Лоренц

Лекция первая

1. Классическая термодинамика. Молекулярные теории.

Предмет этих лекций — не столько изложение новых фактов или новых теорий, как сообщение некоторых соображений о том виде, в котором представляются нам различные теоретические отделы термодинамики.

Известно основное значение, которым обладает не только в этом отделе науки, но и среди наших общих знаний о вселенной, второе начало термодинамики или начало Карно-Клаузиуса. Во всяком случае можно сказать, что оно царствует более чем над половиной физики. Исходя из этого начала, перед нами открывается путь исследования, путь верный, проложенный знаменитыми трудами К л а у з и у с а, лорда Кельвина, Д ю г е м а. Здесь нет никакого вопроса ни об атомах, ни о молекулах, ни об ионах, ни об электронах. Говорится только о непосредственно измеряемых величинах: о давлениях, температурах, объемах, количествах теплоты, электродвижущих силах и т. д. Эта термодинамика образует ныне замечательную научную систему, детали которой ни по красоте, ни по блестящей законченности не уступают всей системе в целом; она заслуживаем имя термодинамики классической.

Но как бы ни была красива эта система, мы не можем ею удовлетвориться. У нас возникает желание более ознакомиться с деталями, войти более в механизм явлений. И это стремление некоторых умов, менее склонных ограничить науку общим характером явлений, так сказать внешним, непосредственно применимым, а более заботящихся о выделении при помощи глубокого анализа общих черт явлениям, по-видимому, несходным — это стремление породило молекулярные теории. Конечно, путь, который ими открывается, менее надежен, но все-таки они дают результаты, которыми мы можем гордиться. Простейшая из этих теорий, пришедшая к нам первой, — кинетическая теория газов; среди наиболее замечательных результатов, которые она позволила предсказать, укажем на независимость коэффициента вязкости газа от его плотности, а также закон, связывающий теплопроводность газа с его коэффициентом вязкости. Теория электролитических ионов, развитая Нернстом и Планком, есть также теория молекулярная. В ее пользу говорит теоретическое определение электродвижущих сил, действующих при соприкосновении двух электролитов или внутри раствора с разностью концентрации. Что касается элементов, из которых построены эти теории, то теперь нельзя сомневаться в их существовании, после того как «реальность молекул» стала фактом, почти что наблюдаемым непосредственно; молекулы существуют для нас совершенно так же, как и многие другие предметы, непосредственно нам невидимые, но в существовании которых наш ум вовсе не сомневается. Исследования П е р р е и а (совместно со многими другими) над эмульсиями и бр0уН0Вским движением очень способствовали возникновению такой уверенности.

Основываясь на этих блестящих результатах, можно поставить вопрос: нельзя ли найти закон Карно-Клаузиуса при помощи молекулярных теорий, понимая, конечно, последние в очень широком смысле, так как общности результата должна каким-либо образом соответствовать общность предпосылок? Австрийскому физику Б о л ь ц -м а и у принадлежит честь первого успешного подхода к этой задаче и установления связи между понятием вероятности, определенным образом понимаемой, и термодинамическими функциями, в частности энтропией. Рядом с ним нужно считать одним из основателей этой новой ветви теоретической физики — статистической термодинамики — Уилларда Г и б б с а. Далее следует упомянуть работы Пуанкаре, Планка и Эйнштейна. Общий результат, который можно считать окончательно установленным, это существование связи между энтропией некоторого состояния и вероятностью этого состояния.

2. Понятие вероятности. Представим себе некоторое ограниченное пространство и положим, что воображаемой перегородкой оно разделено на две равные части. Введем в этот объем большое число газовых молекул, средняя кинетическая энергия теплового движения которых характеризует температуру нашей полости; предоставим эти молекулы самим себе, т. е. предоставим им двигаться беспорядочно. Каково будет по истечении некоторого времени распределение газа между двумя половинами объема?

Чтобы ответить на этот вопрос, замечаем, что каждая молекула, взятая в отдельности, имеет столько же шансов находиться в одной из частей объема, отделенной воображаемой перегородкой, как и в друПонятие вероятности

19

гой. Отсюда следует, что мы вправе организовать следующую лотерею: представим себе, что мы берем сосуд, содержащий в равном числе белые и черные шары, причем общее число шаров весьма велико, даже по сравнению с числом газовых молекул; вынем из этого сосуда столько

страница 5
< К СПИСКУ КНИГ > 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52

Скачать книгу "Статистические теории в термодинамике" (1.47Mb)


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]  [прайс-листы]  [форум]  [обратная связь]

 

 

Реклама
Самое выгодное предложение от магазина компьютерной техники КНС Нева - купить бюджетный компьютер - метро Пушкинская, Санкт Петербург, ул. Рузовская, д.11.
короба с баннером цена за м2
клиника женского здоровья
ccbcntvyfz crkthjlthvbz

Рекомендуемые книги

Введение в химию окружающей среды.

Книга известных английских ученых раскрывает основные принципы химии окружающей среды и их действие в локальных и глобальных масштабах. Важный аспект книги заключается в раскрытии механизма действия природных геохимических процессов в разных масштабах времени и влияния на них человеческой деятельности. Показываются химический состав, происхождение и эволюция земной коры, океанов и атмосферы. Детально рассматриваются процессы выветривания и их влияние на химический состав осадочных образований, почв и поверхностных вод на континентах. Для студентов и преподавателей факультетов биологии, географии и химии университетов и преподавателей средних школ, а также для широкого круга читателей.

Химия и технология редких и рассеянных элементов.

Книга представляет собой учебное пособие по специальным курсам для студентов химико-технологических вузов. В первой части изложены основы химии и технологии лития, рубидия, цезия, бериллия, галлия, индия, таллия. Во второй части книги изложены основы химии и технологии скандия, натрия, лантана, лантаноидов, германия, титана, циркония, гафния. В третьей части книги изложены основы химии и технологии ванадия, ниобия, тантала, селена, теллура, молибдена, вольфрама, рения. Наибольшее внимание уделено свойствам соединений элементов, имеющих значение в технологии. В технологии каждого элемента описаны важнейшие области применения, характеристика рудного сырья и его обогащение, получение соединений из концентратов и отходов производства, современные методы разделения и очистки элементов. Пособие составлено по материалам, опубликованным из советской и зарубежной печати по 1972 год включительно.

 

 



Рейтинг@Mail.ru Rambler's Top100

Copyright © 2001-2012
(25.07.2017)