Методы ТД

Динамический метод – метод механики. Между столкновениями частицы движутся по прямым линиям. Известны законы столкновений и ударов о стенки сосуда, поэтому, зная положения и скорости частиц в настоящее время, можно вычислить их положения и скорости во все последующие моменты времени. Положение частиц и скорости частиц дают наиболее полную и детальную картину и информацию о системе частиц.Но эту информацию невозможно обработать даже на самом современном компьютере, т.к. при нормальных условиях ( кПа, С) в м³ воздуха содержится примерно молекул. Это означает, что для записи в настоящий момент времени положений и скоростей частиц потребуется зафиксировать чисел (координаты и проекции импульсов каждой частицы). Но и сама информация об отдельных частицах непригодна для теоретического анализа. Таким образом, динамическое описание системы многих частиц неосуществимо с технической, непригодно с теоретической и бесполезно с практической точек зрения.

Статистический метод – основан на вероятностных представлениях и на том, что свойства макросистем, определяются свойствами частиц, входящих в системы, особенностями их движения и усредненными значениями динамических характеристик этих частиц (скоростей и энергий). Усреднение проводится по большим группам частиц, т.е. то что мешало в работе по первому методу, помогает во втором методе. Ибо чем больше частиц, тем более обосновано пользование средними характеристиками. Усреднение характеристик идет по порядку . Усредненные величины подчиняются статистическим закономерностям, которые и устанавливаются с помощью данного метода. Законы поведения совокупностей большого числа частиц называется статистическими закономерностями. Например, температура тела определяется средней кинетической энергией поступательного движения частиц тела (системы), т.е. скоростью беспорядочного движения его молекул, но так как в любой момент времени различные молекулы имеют различные скорости, то скорость может быть выражена только через среднее значение скоростей движения молекул. Нельзя говорить о температуре одной молекулы.Таким образом, макроскопические характеристики тел имеют смысл лишь в случае большого числа молекул.Статистический метод позволяет понять суть явления, установить связь поведения системы в целом с поведением и свойствами отдельных частиц системы или подсистем.

Термодинамический метод – идет по другому пути, абстрагируется от внутреннего строения системы, не интересуется внутренними механизмами процессов, определяющих поведение изучаемой системы в целом, и оперирует только характеристиками, относящимися к системе в целом. Наблюдаемыми характеристиками. Например, модель идеального газа в состоянии равновесия при таком подходе характеризуется объемом, давлением и температурой. Это феноменологическая теория, т.е. теория, опирающаяся на опытные данные, идущая от явления. Экспериментальные исследования призваны установить связи между величинами, а теория стоится на некоторых общих положениях, началах, (например, на законе сохранения энергии), и с их помощью объясняет эти связи.