Жүйенің энтропиясы

Молекулалардың физика молеқ құрлымға негізделген заттың физқ қасиетін зертн ғылым сондықтан ол зат құрлысың теориясына байлн. Молекуқ физа негізінде зат құрлысының молеа кинетка теориясын қараз. Осы теорға сәкес барлық денелер ұсақ бөлшн молеа кинетика теориясын қараз. Осы теорға сәйкесті барлық денер ұсақ бөлн молеа және атомн тұрады. Олар үздіксіз хаусты қозғаа б. Бұл қозс қозғс д.а
Идеал газ деп молер арасыа өзара әсеру күштері болман, жеке молер көлемі ыдыс көлемін салысда өте аз және молер көлемі ыдыс көлемін салысда өте аз және молер арағы өзара соқтығысуы абсалют серпімді болатын газды атйды. Көптген тәжірибиелер бша қалыпты жағдайда , яғни төменгі қысымда және жоғарғы темда нақты газдар қасиеті идеал газ қасиетіне сәйкес келеді.
Бойль - Мариот заңы Газ күйіндегі заттарн меншікті көлемі болмайды. Сондықтан газдар ыдысқа толтырылғанда, сол ыдыстың көлемін толық алып тұрады және ыдыс қабырғаа белгілі бір қысым күшін түсіреді. 17 ғ ортасында ағылшын ғылымы Р. Бойль (1627-1891) және француз физигі З.Мариотт (1620-1684) ббе тәуелсіз жасалған тәжірибе қортынн, тема тұрақты болғанда газ көлемінің оның қысымына өзгертетінен тұжырымды, яғни берілген газ массасы ,үшін тұрақты тема оның қысымын көлеміне кері пропорцл өзгереді, яғни V= const, p1p2=V2V1
Диффузия. Бұл құбылыс тиісіп тұрған екі заттың (газ, сұйық немесе қатты денелер) атомдары немесе молекулаларының бір-біріне өтуін айтады.
Адиабаталық процесс. Жүйе мен оны қоршаған сыртқы ортаның арасында ешқандай жылу энергиясының алмасуы болмайтын прцесс.

Молекула-кинетикалық теория. Молекулалық кинетикалық теорияның мақсаты – макроскопиялық денелердің қасиеттерін және оларда болып жататын жылулық процестерді барлық денелер жекелеген, бейберекет қозғалатын бөлшектерден тұрады деген ұғым негізінде түсіндіру. Ертедегі философтардың өздері-ақ жылу – ішкі қозғалыстың бір түрі екенін аңғарған. XVIII ғасырда молекула-кинетикалық теория жүйелі дами бастады. Молекула-кинетикалық теорияның дамуына ұлы орыс ғалымы М.В. Ломоносов үлкен үлес қосты. Ол жылуды затты құрап тұрған бөлшектердің айналмалы қозғалысы ретінде қарастырады.
Кулон заңы. Нүктелік заряд деп осы дененің электір зарядтарын тасмалдайтын басқа денелерге дейінгі қашықтығымен салыстырғанда өлшемін ескермеуге болатын зарядталған денені айтады. Кулон нүктелік зарядтардың өзара әсерлесу күйің және зарядтардың сандық мөлшерін есептеп табу заңдылығын 1785 жылы Ш.Кулон ашты. Температура Денелер жүйесінің жылулық тепе-теңдік күйін сипаттайды жүйедегі бір-бірімен жылулық тепе-теңдікте тұрған денелердің температурасы бірдей болады.
Газдардың ішкі үйкелісі (тұтқырлығы). Газдардың немесе сұйықтардың ламинарлық ағысын қарастырғанда, әр түрлі қабаттардың жылдамдықтары түрліше болады дедік. Олай болса, қатар жатқан екі қабаттың арасындағы шекарада ішкі үйкеліс күші пайда болады. осы күштің шамасы Ньютон тағайындаған заңдылық бойынша анықталады: F= - n du\dl S.

Мұндағы минус таңбасы үйкеліс күшінің қабаттар жылдамдығына қарама-қарсы екенің көрсетеді, n - түтқырлық не ішкі жылдамдық үйкеліс коэффиценті, ол(Па)-пен өлшенеді.ал du\ dl - жылдамдық градиенті, S - күш түсірілген беттің шамасы.

Бойль - Мариотт заңы
рV =const, p1 p2 = V2 V1
Клапейрон - Менделеев теңдеуі
PV= m μ RT
Тұйық процесс (цикл)
Ван-дер-Ваальс теңдеуі.
(P+a V2 ) (V - b)= RT
Энтропия.
Больцман тағайындаған заң бойынша молекуланың жылулық қозғалысының ретсіздік мөлшнрін белгілі бір функция арқылы сипаттауға болады: s= Rіп и, мұндағы и-берілген күйдің ықтималдығы , R-Больцман тұрақтысы , S-Берілген жүйе өзгерісін сипаттайтын функция энтропия деп аталады.
Жүйенің энтропиясы
Толық жүйе үшін оның күйінің ықтималдығы
ln N = ln N1+ ln N2+ lnN3+ ... +lnNn
Жүйенің энтропиясын былайша айтамыз
S=RlnN=R lnN 1 + R lnN 2 + ... .+ R lnN n :S=S1=S2+S3+ ... .Sп
Егер жүйе күйінің өзгерісі тек қана бір әдіспен жүзеге асатын болса, онда оның ықтималдығы И=1 энтропиясы
Лапластың барометрлік формуласы
P=P0 emghkT
S = RlnN=0 болады.
Максвелл теңдеуі
dn n = f(v)2πυ2dυ=4π(m 2πkT)32υ2exp(-m υ2 2kT)d υ
Гей - Люссак заңы
V=V0 (1+άv t0)
Шарль заңы
V = const, m = const, P =P0 (1+αp t0)
Тұйық процесс деп жүйе бірсыпра өзгерістерге Пауассон теңдеуі.
рV=const
Осы табылған адиабаталық процес кезіндегі газ күйінің теңдеуі немесе Пуассон теңдеуі деп аталады. теңдеудегі өлшемсіз шама. =cpcv=і+2і.ол пуассон коэффициенті болып есептеледі .
Ішкі қысым.
Диффузия құбылысы
Газдар, молекулаларының жылулық қозғалысының себебінен, бір - бірімен араласа отырып , біртекті қоспа құрайды. Осы қосапаны құрайтын газ молекулаларының концентрациясы жоғары қабатынан, оның концентрациясы төмен қабатына ауысу процессі диффузия құбылысы деп аталады.
Фик заңы
dM = - D dρdz dSdt
броундық қозғалыс. МК теорияның дәлелдемесі болып, табылатын броундық қозғалыс қозғалысын 1827ж. Ағылшын ботанигі Броун, суда қалқып жүретін, ұсақ бөлшектердің қозн ұзақ уақыт бақылаулар жүргізу арқылы ашқан. Осы кіші бөлшектер броундық бөлр деп аталған және олардың еш уақытта тоқтамайтындығы, үздіксіз бей - берекет қозта болатындығы, үлкейтеттін микраскоптармен зерттеулер арқылы байқалған. Бұл құблыстарн газдарда да жүретіні және осы броундық бөлшң сызықтық өлшемң кемуі, ортаның темың өсуі, тұтқырлығының артуы, оның қозғалыс интенсивтілігін артыратыны анықталған.

Молекулалық физикадан есептер
1. Радиусы 5*103м сабын көпіршігінің ішіндегі ауаның тығыздығын анықтандар. Атмосфералық қысым 105 Па, ал ауаның температурасы 10 0С. Сабын ертіңдісінің беттік керілу коэффициенті 40*10-3 Нм.
Берілгені: Шешуі:
Р0 =10 -5 Па Бетінің қисықтығынан пайда болатын, сабын көпіршігінің ішіндегі қосымша қысым Лапслас формуласымен анықталады. Бірақ са
Т=290 Л
r = 5*10-3м
σ =40*10-3 Нм
ρ - ?