Исходные положения термодинамики и молекулярной физики

В.Г. Лапин

В.В. Тамойкин

ФИЗИКА

Часть 2. Основы термодинамики и

Молекулярной физики

Утверждено редакционно-издательским

советом университета

в качестве учебного пособия

Нижний Новгород - 2003

ББК 22.3

Л 24

Т 17

Лапин В.Г., Тамойкин В.В. Физика. Часть 2. Основы термодинамики и молекулярной физики: Учебное пособие. – Н.Новгород: Нижегород. гос. архит.- строит. ун-т, 2003. – 68 с.

ISBN 5-87941-259-8

В учебном пособии представлен теоретический материал, примеры решения задач и варианты домашней контрольной работы по теме «Молекулярная физика и термодинамика» курса физики для студентов заочной формы обучения (с применением дистанционных технологий).

ББК 22.3

ISBN 5-87941-259-8 © Лапин В.Г., 2003

© Тамокин В.В., 2003

© ННГАСУ, 2003

Основы термодинамического и молекулярно-кинетического методов исследования

Исходные положения термодинамики и молекулярной физики

Термодинамику и молекулярную физику объединяет то, что оба эти раздела физики изучают законы тепловой формы движения материи, однако подходы к решению этой задачи существенно различны.

Молекулярная физика является атомистической теорией тепловой формы движения материи. В основе этой теории лежат следующие положения:

- все тела состоят из большого количества весьма малых частиц - молекул;

- молекулы всякого вещества находятся в хаотическом движении, не имеющем какого-либо преимущественного направления. Интенсивность движения молекул зависит от температуры вещества.

Считая, что движение отдельных молекул подчиняется законам механики, и, пользуясь статистическим методом, молекулярная физика ставит своей целью объяснить наблюдаемые тепловые явления как суммарный результат движения молекул. Можно провести аналогию между методом исследования, используемым в молекулярной физике, и социологическим опросом населения, который, исходя из изучения мнения отдельных избирателей, стремится предсказать результат выборов.

Термодинамика - это макроскопическая теория тепла. В отличие от молекулярной физики она не использует какие-либо представления о структуре тел. Термодинамика оперирует только с измеряемыми на опыте величинами (объем, давление и.т.п.) и опирается на два принципа:

- положение о постоянстве энергии изолированной системы;

- факт односторонности самопроизвольного перехода теплоты от нагретых тел к холодным.

Эти принципы являются обобщением наблюдаемых природных явлений. Из этих принципов термодинамика выводит все основные свойства тел.

Подходя к решению одной и той же задачи с разных позиций, молекулярно-кинетический и термодинамический методы исследования дополняют друг друга, в чем мы вскоре убедимся на конкретных примерах.