Сделай Сам Свою Работу на 5

Релятивистское выражение для энергии. Закон взаимосвязи массы и энергии.





Энергия покоя , или массовая энергия покоя частицы — её энергия, когда она находится в состоянии покоя относительно данной инерционной системы отсчёта; может немедленно перейти в потенциальную (пассивную) и в кинетическую (активную) энергию, что определяется математической формулой эквивалентности массы и энергии следующим образом: , где — масса покоя частицы и — скорость света в вакууме. Если перейти в систему отсчёта, где тело покоится, то — масса определяется энергией покоя. Следует однако отметить, что частицы с нулевой инвариантной массой (фотон, гравитон…) двигаются в вакууме со скоростью света (c ≈ 300000 км/сек) и поэтому не обладают системой отсчёта, в которой бы покоились. При скоростях, близких к скорости света, кинетическая энергия материальной точки где m0 — масса покоящейся точки, c — скорость света в вакууме (m0c2 — энергия покоящейся точки). Полная энергия и импульс частицы определяются соотношениями E = mc2 , p = mv = vE/c2.Полная энергия и импульс частицы зависят от системы отсчетаю. Масса не меняется при переходе от одной инерциальной системы отсчета к другой. Она является лоренцевым инвариантом. Полная энергия импульс и масса связаны соотношением E2 - p2c2 = m2c4,



17. Статистический и термодинамический методы исследования. Термодинамические системы, параметры процессы.

В основе лежит модель, которая описывается уравнениями теории вероятности и математической статистики.Основываясь на молекулярно-кинетических представлениях о веществе (все тела состоят из молекул, находящихся в непрерывном хаотическом движении), сформулированы статистические распределения. 1. распределение молекул по объёму – n = const,2. распределение молекул по скоростям –распределение Максвелла,3. распределение молекул по потенциальным энергиям – распределение Больцмана,4. закон равномерного распределения энергии по степеням свободы.Из этих распределений получают средние значения физических величин, которые характеризуют состояние системы. Термодинамический метод исследованияВ основе лежат опытные факты, проверенные человеком. Достоверность этого метода выше.Метод изучает общие свойства макроскопических систем, находящихся в состоянии термодинамического равновесия, и процессы перехода между этими состояниями.Термодинамическая система – совокупность макроскопических тел, которые обмениваются энергией, как между собой, так и с внешними телами (внешней средой).Одно макроскопическое тело это уже термодинамическая система.Состояние термодинамической системы характеризуется (задаётся) совокупностью физических величин (параметров состояния), называемых макроскопическими термодинамическими параметрами: р, T, V, ρ. Если термодинамические параметры с течением времени не меняются, то говорят, что система находится в состоянии термодинамического равновесия – р = const, T = const.



18. Основные положения молекулярно-кинетической теории. Идеальный газ. МКТ основное уравнение идеального газа. М-к смысл температуры В основе молекулярно-кинетической теории лежат три основных положения:Все вещества – жидкие, твердые и газообразные – образованы из мельчайших частиц – молекул, которые сами состоят из атомов («элементарных молекул»). Молекулы химического вещества могут быть простыми и сложными, т.е. состоять из одного или нескольких атомов. Молекулы и атомы представляют собой электрически нейтральные частицы. При определенных условиях молекулы и атомы могут приобретать дополнительный электрический заряд и превращаться в положительные или отрицательные ионы.Атомы и молекулы находятся в непрерывном хаотическом движении.Частицы взаимодействуют друг с другом силами, имеющими электрическую природу. Гравитационное взаимодействие между частицами пренебрежимо мало



Идеальн газ:1)собст объем молек мал по сравн с объем сосуда;2)мажд молек отсутст силы взаимод;3)столкн молек межд собой и стенк сосуд абс упруг. Осн у-е МКТ:pV=1/3nm0(vкв)2, где n=

N/V, (vкв)-среднеквадрат скор=корень из 1/N*сумму от i=1 до N v i-тое2, m0-масса молек. Температура с точк зрен МКТ-это характ термодинам равновес макроскопич сист.

19. Зак Больцм о равномер распред энерг по степ свобод молек:для статист сист, нах в сост термодин равновес, на кажд поступат и вращат степ свободы приход в сред кинетич энер,равн kT/2,а на кажд колебат степ своб-в сред энерг, равн kT.

Внутр энрг идельн газа завис только от тмпературы: U=BT,где B-коэф пропорц, котор ост пост в весьма широк интерв температур. сред кинетич энерг равна kT/2

20.Распределение молекул идеального газа по скоростям. Закон максвелла. Наиболее вероятная скорость.

Распределение молекул газа по модулю скоростей называется распределением Максвелла (1860 г.). Дж. Максвелл вывел закон распределения молекул газа по скоростям, исходя из основных положений молекулярно-кинетической теории. Распределение Максвелла может быть получено при помощи статистической механики (см. происхождение статсуммы). . Наиболее вероятная скорость, — вероятность обладания которой любой молекулой системы максимальна, и которая соответствует максимальному значению . Чтобы найти её, необходимо вычислить , приравнять её нулю и решить относительно .

.

Среднеквадратичная скорость . Подставляя и интегрируя, мы получим

Средняя скорость . Подставляя и интегрируя, мы получим

21. Барометрическая формула. Закон Больцмана для распределения частиц во внешнем потенциальном поле.

Барометрическая формула — зависимость давления или плотности газа от высоты в поле тяжести. Для идеального газа, имеющего постоянную температуру T и находящегося в однородном поле тяжести (во всех точках его объёма ускорение свободного падения g одинаково), барометрическая формула имеет следующий вид:

где p — давление газа в слое, расположенном на высоте h, p0 — давление на нулевом уровне (h = h0), M — молярная масса газа, R — газовая постоянная, T — абсолютная температура.

Распределение Больцмана — распределение вероятностей различных энергетических состояний идеальной термодинамической системы (идеальный газ атомов или молекул) в условиях термодинамического равновесия; открыто Л. Больцманом в 1868—1871. . - число молекул в единице объема в том месте где потенциальная энергия молекулы равна нулю. n – число молекул в единице объема, соответствующая тем точкам пространства где потенциальная энергия молекулы равна

22.Теплота и работа. Внутрення энергия газа.

Внутр энерг U- энерг хаотич(теплов) движ макрочастиц сист (молекул, ато-

мов, эл-нов, ядер и т.д.) и энергия взаимдейств этих частиц. При переход из одного сост в др, изменен внутр энерг опред тольк разностью знач внутр энерг этих сост и не завис от пути перехода. Сущ 2 формы передачи энерг от одних тел к др:работа и тепол.энерг мех движ может превр в энерг тепл движ и наоборот.

Теплота, сообщ сист расх на изменение

ее внутр энерг и на соверш ею работы против внеш сил. Q=dU+A.если сист периодич возвр в первонач сост, то изм

ее внут энерг ∆U=0, тогда A=Q. Работа

газа при изменен его объема: A=интег- рал отV1 до V2 pdV.

 








Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском по сайту:



©2015 - 2024 stydopedia.ru Все материалы защищены законодательством РФ.