Лекция 13 1 Н Т

1. Тема №3 Статистическая термодинамика

Лекция № 13
Первое начало термодинамики
Содержание лекции:
Термодинамический и статистический методы исследования
системы многих тел.
Уравнение состояния идеального газа. Состояние
термодинамической системы. Процесс.
Основные законы (начала) термодинамики.
Первое начало термодинамики.
Работа, совершаемая идеальным газом.
Теплоемкость идеального газа при постоянном объеме и при
постоянном давлении. Соотношение Майера.

2. Термодинамический и статистический методы исследования системы многих тел.

Термодинамика (Т) и статистическая физика (СФ) занимаются
изучением физических процессов, происходящих в макросистемах
(N>>>1).
Два метода изучения (два подхода):
ТМ не опирается на модельном представлении об атомно –
молекулярной структуре вещества; его задача – установление связей
между непосредственно наблюдаемыми физическими величинами
(P,V,T, на пример). ТМ – феноменологический метод исследования.
СФМ опирается на модельном представлении об атомно – молекулярной
структуре вещества; его задача – зная законы поведения частиц, из
которых состоит система, установить законы поведения
макроскопического количества вещества.

3. Термодинамический и статистический методы исследования системы многих тел.

Достоинства и недостатки обоих методов.
1. ТМ обладает большой общностью. Выводы СФМ справедливы в той
мере, в какой справедливы предположения, сделанные о поведении
частиц.
2. ТМ обладает большой простотой, более простым математическим
аппаратом по сравнению с СФМ.
3. При ТМ (в отличии от СФМ) остается нераскрытым внутренний
механизм явлений.
4. СФМ в принципе позволяет решить задачи, которые принципиально
неразрешимы ТМ (теория теплоемкости, теория излучения,,,).

4. Термодинамический и статистический методы исследования системы многих тел.

Достоинства и недостатки обоих методов.
5. СФМ дает строгое обоснование законов термодинамики, границ ее
применимости, предсказывает нарушение законов термодинамики
(флуктуации), оценивает их масштаб.
Механика, электродинамика, оптика,,, имеют четко ограниченные
области изучаемых физических явлений.
Т и СФ не имеют этого. Это методы исследования любых
макроскопических систем, находящихся в равновесном состоянии.
Т + СФ = статистическая термодинамика (СТ).
СТ применяется в механике, электродинамике, оптике,,; в классической и
квантовой физике.

5. Основные законы (начала) термодинамики.

«0» начало – принцип температуры
- постулирует существование температуры.