Вопрос 9.Взаимосвязь массы и энергии в теории относительности.

Введем новые обозначения для энергии, которые чаще всего используются в СТО.

 полная энергия,  кинетическая энергия. Таким образом, из СТО следует, что любое неподвижное тело обладает запасом энергии, равной .

В классической механике понятие «энергия покоя» отсутствовало.

это выражение называется закон Эйнштейна взаимосвязи массы и энергии

Согласно этому закону, общий запас энергии тела (или системы тел), из каких бы видов энергии он ни состоял (кинетическая, потенциальная, тепловая, электрическая и пр.) связан с массой тела (системы тел) этим соотношением. Все формулы СТО переходят в классические при v<< c.Например, найдем кинетическую энергию тела при малых скоростях.

при  1

приближенное выражение, известное из математики

Тема 12. Молекулярная физика.

Вопрос 1.Молекулярные системы.

Молекулярная физика изучает строение и свойства вещества, исходя из молекулярно-кинетических представлений, согласно которым все вещества – твердые, жидкие или газообразные - состоят из мельчайших частиц  атомов или молекул, находящихся в непрерывном тепловом движении. Невозможно изучать поведение одной молекулы, применяя к ней законы механики. Поэтому в молекулярной физике используется статистический подход. Всю совокупность молекул в данном объеме рассматривают в целом и характеризуют молекулы средними величинами – средняя энергия молекулы, средняя скорость молекулы, ее средняя длина свободного пробега и др. Эти средние характеристики каждой молекулы не меняются, если газ находится в равновесном состоянии, т.е. при неизменных внешних условиях. Статистический подход позволяет ввести такие характеристики, которых нет у одной молекулы, например, давление газа, температура и др. Статистический подход применим только к системам, состоящим из очень большого числа молекул.

Свойства (но не строение) вещества изучает также термодинамика. В ее основе лежат два начала (закона), полученные на основании опытных данных. I начало термодинамики – это по сути закон сохранения энергии с учетом тепловых явлений. II начало термодинамики определяет направление хода процессов. Термодинамика, как и статистическая физика, применима только к системам, состоящим из очень большого числа частиц.

Вопрос 2.Идеальный газ

Простейшей моделью реальных газов является идеальный газ. С макроскопической точки зрения – это газ, для которого выполняются газовые законы (pV = const, p/T = const, V/T = const). С микроскопической точки зрения – это газ, для которого можно пренебречь: 1) взаимодействием молекул между собой и 2) собственным объемом молекул газа по сравнению с объемом сосуда, в котором находится газ.

Уравнение, связывающее между собой параметры состояния, называется уравнением состояния газа. Одно из простейших уравнений состояния  это

( ; ; ) уравнение Менделеева – Клапейрона.

- уравнение состояния идеального газа в другой форме.