Теория:

Эксперименты в МКТ
Тепловые явления в физике описываются с помощью двух теорий — термодинамики и молекулярно-кинетической теории (или статистической механики). Термодинамика исторически появилась ранее молекулярно-кинетической теории (далее — МКТ) и представляет феноменологическую (описательную) теорию, опирающуюся на экспериментальные законы без использования молекулярного строения вещества, и основное внимание в ней уделяется описанию энергетических закономерностей в состоянии термодинамического равновесия.
 
Обрати внимание!
Статистическая механика опирается на экспериментально доказанные основные положения МКТ:
1) доказательство существования атомов, молекул (строение вещества);
2) их непрерывное и хаотическое движение (броуновское движение);
3) их взаимодействие друг с другом (силы взаимодействия молекул).
Модель и параметры газа
Термодинамическая система
Любое физическое тело или система тел
(например, совокупность \(N\) молекул/атомов, т. е. газ)
Модель газа в физике
Идеальный газ:
1) система из одинаковых молекул, которые моделируются материальными точками;
2) движение молекул описывается законами классической механики;
3) во время столкновения происходит абсолютно упругий удар
Макроскопические (термодинамические) параметрыФизические величины, которые описывают состояние термодинамической системы, не учитывая её молекулярное строение (например, объём \(V\), давление \(p\), температура \(t\) и др.)
Микроскопические параметры
Физические величины, которые описывают состояние/свойства отдельной молекулы
(например, масса молекулы \(m_0\),
молярная масса \(M\) (\(\nu = \frac{m}{M}\)),
количество вещества \(\nu = \frac{N}{N_A}\),
где \(N_A = 6 · 10^{23} \ моль^{-1}\) — постоянная Авогадро)
Тепловое (термодинамическое) равновесие
1) Макроскопические параметры системы остаются постоянными.
2) В состоянии теплового равновесия происходит измерение эмпирической температуры (эмпирический от греч. «опыт»).
3) Направление теплообмена между объектами обусловлено различием их температур
Термодинамический процессИзменение термодинамических параметров в зависимости от времени
Равновесные (медленные, обратимые) процессы
(квазистатические)
В любой момент времени устанавливается новое состояние термодинамического равновесия системы (например, очень медленное сжатие газа), т. е. все параметры являются постоянными величинами в зависимости от времени (стационарное состояние термодинамической системы).
 
Обрати внимание!
При термодинамическом и статистическом подходах описания тепловых явлений в основном рассматриваются равновесные процессы
(например, графики зависимостей между макроскопическими термодинамическими параметрами изображают такие процессы)
Неравновесные (необратимые) процессы
(нестатические)
Наблюдаются при нарушении термодинамического равновесия