Национальный цифровой ресурс Руконт - межотраслевая электронная библиотека (ЭБС) на базе технологии Контекстум (всего произведений: 634620)
Контекстум
.

Термодинамика, статистическая физика (300,00 руб.)

0   0
Первый авторМихайлова В. А.
АвторыМихайлова Е. А., Волгогр. гос. ун-т
ИздательствоИзд-во ВолГУ
Страниц102
ID246224
АннотацияУчебное пособие содержит методику решения задач по курсу «Термодинамика, статистическая физика» и предназначено для проведения практикума в объеме не менее 36 часов аудиторной работы. Пособие включает более 100 примеров решения задач и более 100 задач для самостоятельного решения.
Кому рекомендованоПредназначено для студентов направлений подготовки 011200 Физика, 011800 Радиофизика, 200500 Лазерная техника и лазерные технологии, 010708.65 Биохимическая физика высших учебных заведений.
ISBN978-5-9669-1128-7
УДК536.75
ББК22.317
Михайлова, В. А. Термодинамика, статистическая физика : учеб. пособие / Е. А. Михайлова; Волгогр. гос. ун-т; В. А. Михайлова .— Волгоград : Изд-во ВолГУ, 2013 .— 102 с. — ISBN 978-5-9669-1128-7 .— URL: https://rucont.ru/efd/246224 (дата обращения: 20.04.2024)

Предпросмотр (выдержки из произведения)

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ АВТОНОМНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ «ВОЛГОГРАДСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ» Физико-технический институт Кафедра теоретической физики и волновых процессов В.А. Михайлова, Е.А. Михайлова ТЕРМОДИНАМИКА, СТАТИСТИЧЕСКАЯ ФИЗИКА. <...> УЧЕБНОЕ ПОСОБИЕ ДЛЯ СТУДЕНТОВ НАПРАВЛЕНИЙ ПОДГОТОВКИ 011200 Физика 011800 Радиофизика 200500 Лазерная техника и лазерные технологии 010708.65 Биохимическая физика Волгоград 2013 УДК 536.75 ББК 22.317 М69 Печатается по решению редакционно-издательского совета Волгоградского государственного университета Рецензенты: д-р физ.-мат. наук, профессор М. Б. Белоненко; канд. физ.-мат. наук, доцент С. А. Куценко М69 Михайлова, В. А. Термодинамика, статистическая физика [Текст] : учеб. пособие для студентов направлений подгот. <...> Поэтому попытки понять (описать) свойства макроскопических систем с использованием только законов классической (законы Ньютона) или квантовой механики (уравнение Шредингера) обречены на провал. <...> Другими словами, статистический метод основан на знании нами законов движения отдельных частиц (законы Ньютона, уравнение Шредингера) и умении вычислять средние значение параметров (теория вероятностей и математическая статистика). <...> T  температура, V  объем, P  давление, E (или U ) – внутренняя энергия, F – свободная энергия Гельмгольца, G – термодинамический потенциал Гиббса, W – тепловая функции (энтальпия), N – полное число частиц, n = N/V – концентрация. <...> Фазовое пространство и его элементы Определим фазовое (конфигурационное) пространство классической механической системы с N степенями свободы как обобщенных координат (q1, q2 .qN) и -мерное пространство, координатами которого являются обобщенных импульсов (p1, p2, ., pN). <...> Микроскопическое состояние системы – это состояние, определяемое одновременным заданием координат и импульсов всех составляющих систему частиц <...>
Термодинамика,_статистическая_физика__Учебное_пособие.pdf
УДК 536.75 ББК 22.317 М69 Печатается по решению редакционно-издательского совета Волгоградского государственного университета Рецензенты: д-р физ.-мат. наук, профессор М. Б. Белоненко; канд. физ.-мат. наук, доцент С. А. Куценко М69 Михайлова, В. А. Термодинамика, статистическая физика [Текст] : учеб. пособие для студентов направлений подгот. 011200 Физика, 011800 Радиофизика, 200500 Лазерная техника и лазерные технологии, 010708.65 Биохимическая физика / В. А. Михайлова, Е. А. Михайлова ; Федер. гос. авт. образоват. учреждение высш. проф. образования «Волгогр. гос. ун-т», Физ.-техн. ин-т, Каф. теорет. физики и волновых процессов. – Волгоград : Изд-во ВолГУ, 2013. – 102 с. ISBN 978-5-9669-1128-7 Учебное пособие содержит методику решения задач по курсу «Термодинамика, статистическая физика» и предназначено для проведения практикума в объеме не менее 36 часов аудиторной работы. Пособие включает более 100 примеров решения задач и более 100 задач для самостоятельного решения. Предназначено для студентов направлений подготовки 011200 Физика, 011800 Радиофизика, 200500 Лазерная техника и лазерные технологии, 010708.65 Биохимическая физика высших учебных заведений. УДК 536.75 ББК 22.317 ISBN 978-5-9669-1128-7 © Михайлова В. А., Михайлова Е. А., 2013 © ФГАОУ ВПО «Волгоградский государственный университет», 2013 © Оформление. Издательство Волгоградского государственного университета, 2013 2
Стр.2
Введение Предметом изучения данного раздела физики служат макроскопические системы, под которыми мы будем понимать системы, состоящие из чрезвычайно большого числа структурных единиц (атомов, молекул, ионов, электронов и т.д.). В обычных условиях макроскопические системы содержат 1025  1029 частиц в 1 м3. Поэтому попытки понять (описать) свойства макроскопических систем с использованием только законов классической (законы Ньютона) или квантовой механики (уравнение Шредингера) обречены на провал. Например, при числе частиц N = 1026 нам потребуется написать 1026 «вторых законов Ньютона», ввести 2N начальных условий, решить систему уравнений и проанализировать результат (а ведь средняя продолжительность жизни человека всего 2,2109 секунд). Но даже, если предположить наличие сверхмощной ЭВМ, способной решить поставленную задачу, то, что делать с 1026 решениями задачи? А если несколько начальных условий были заданы не точно, то какова ценность полученных решений? Для анализа макроскопических систем был разработан статистический метод, в основе которого лежит описание макросистем с помощью макроскопических параметров (макропараметров). Под последними понимают усредненные по всем частицам значения некоторых микропараметров. Например, средняя энергия молекул, средний импульс, передаваемый молекулами площадке в 1м2 стенки сосуда в 1 секунду и другие. Другими словами, статистический метод основан на знании нами законов движения отдельных частиц (законы Ньютона, уравнение Шредингера) и умении вычислять средние значение параметров (теория вероятностей и математическая статистика). Перечислим некоторые макропараметры: температура, давление, химический потенциал, намагниченность, поляризация и т.п. Большая часть макропараметров известна из общего курса физики, некоторые вводятся впервые, и отнестись к их определениям нужно примерно так же, как к определениям радиус-вектора частицы, скорости, ускорения и т.д., то есть – "попытаться понять" и запомнить, привыкнуть. В настоящем пособии всюду, где это не оговорено особо, используются следующие обозначения. T  температура, V  объем, P  давление, E (или U ) – внутренняя энергия, F – свободная энергия Гельмгольца, G – термодинамический потенциал Гиббса, W – тепловая функции (энтальпия), N – полное число частиц, n = N/V – концентрация. Приведем численные значения фундаментальных физических констант (в системе СИ), упомянутых в настоящем пособии: постоянная Больцмана kB=1.38 •10-23 Дж/К; постоянная Планка  =1.055 • 10-34 Дж с; масса электрона me = 9.11 10-31 кг; масса протона mp = 1.67 10-27 кг; элементарный заряд e = 1.602 10-19 кг; скорость света в вакууме c = 2.998 108 м/с. 3
Стр.3