18 Билет

Пример применения законов сохранения в релятивистской механике: распад нестабильной частицы(радиоактивного ядра). Определенность величин энергий и импульсов частиц

Пример применения законов сохранения в релятивистской механике: распад нестабильной частицы.

Закон сохранения энергии:

E=

E=T+m -

энергия частицы до распада, здесь Т=0, т.к. частица покоится.

E=, где- энергия первой частицы,- энергия второй частицы.

Определённость величин энергий и импульсов частиц.

- импульс частицы

- энергия частицы

19 Билет

Тепловое движение. Интенсивность и хаотичность теплового движения. Температура. Термодинамическая шкала температур. Статистический вес и энтропия. Общее начало термодинамики

Тепловое движение - хаотическое движение микрочастиц, из которых состоят все тела

Интенсивность теплового движения.Температура является мерой интенсивности теплового движения молекул и характеризует состояние теплового равновесия системы макроскопических тел.

Отношение pV/N при тепловом равновесии одинаково для всех разреженных газов и зависит только от температуры. Поэтому оно может быть использовано для определения абсолютной температуры T по формуле pV/N=kT, где k=1,38^.10^-23 Дж/_К - постоянная Больцмана. Абсолютная температура T=t+273, где t - температура по шкале Цельсия. Минимальной температуре соответствует нуль по абсолютной шкале. Единица температуры СИ - кельвин.

Температура.Температура — скалярная физическая величина, характеризующая состояние термодинамического равновесия макроскопической системы. Температура всех частей системы, находящейся в равновесии, одинакова. Если система не находится в равновесии, то между её частями, имеющими различную температуру, происходит теплопередача (переход энергии от более нагретых частей системы к менее нагретым), приводящая к выравниванию температур в системе.

,где S — энтропия, E — энергия термодинамической системы. Введённая таким образом величина T является одинаковой для различных тел при термодинамическом равновесии. При контакте двух тел тело с большим значением T будет отдавать энергию другому.

Хаотичность теплового движения.Молекулы в газе движутся хаотично (беспорядочно). В газах расстояние между атомами или молекулами в среднем во много раз больше размеров самих молекул. Молекулы в газе движутся с большими скоростями (сотни м/с). Сталкиваясь, они отскакивают друг от друга как абсолютно упругие шарики, изменяя величину и направление скоростей. При больших расстояниях между молекулами силы притяжения малы и не способны удержать молекулы газа друг возле друга. Поэтому газы могут неограниченно расширяться. Газы легко сжимаются, среднее расстояние между молекулами при этом уменьшается, но все равно остается большим их размеров. Газы не сохраняют ни формы, ни объема, их объем и форма совпадают с объемом и формой сосуда, который они заполняют. Многочисленные удары молекул о стенки сосуда создают давление газа.

Термодинамическая шкала температур

Термодинами́ческая Температу́рная шкала́ (Кельвина шкала), абсолютная шкала температур, не зависящая от свойств термометрического вещества (начало отсчета — абсолютный нуль температуры). Построение термодинамической температурной шкалы основано на втором начале термодинамики и, в частности, на независимости кпд Карно цикла от природы рабочего тела. Единица термодинамической температуры — кельвин (К) 

Статистический вес и энтропия.

Энтропия — в естественных науках мера неупорядоченности системы, состоящей из многих элементов. В частности, в статистической физике — мера вероятности осуществления какого-либо макроскопического состояния.

,где — приращение энтропии;— минимальная теплота, подведённая системе;— абсолютная температура процесса.

Статистический вес в термодинамике и статистической физике - число способов, которыми может быть реализовано данное макроскопическое состояние системы. Статистический вес связан с энтропией S системы соотношением Больцмана  ,

Где k = R/N = 1,38*10^-23 Дж/К

где k - фундаментальная мировая постоянная Больцмана; R = 8,31 Дж/(моль*К) - молярная газовая постоянная; N = 6,06*10²³ моль^-1 - число Авогадро; Р - статистический вес: число способов осуществления данного состояния.

Параметр S - энтропия - служит мерой рассеяния энергии Вселенной, а Р - характеризует любые самопроизвольные изменения, эта величина относится к миру атомов, определяющих скрытый механизм изменения.