Основы молекулярно – кинетической теории газов

Преобразования Лоренца

Изучение данной темы рекомендуется начать с повторения принципа относитель­ности Галилея, закона сложения скоростей в классической механике и рассмотрения границ применимости классической механики. На них указывает противоречие между законом сло­деея скоростей Галилея и постоянством скорости света в опытах Майкельсона и Морли.

Затем необходимо рассмотреть выводы и следствия теории относительности, выте­кающиеиз преобразований Лоренца, – лоренцово сокращение длины, парадокс близнецов, относительность событий в разных системах, формула сложения скоростей.

Важно знать, что “преобразования Лоренца тождественны постулатам Эйнштейна”.

Инварианты специальной теории относительности (СТО)

Уясните, что несовпадение в СТО времени событий в разных системах отсчета не нарушает последовательность причинно связанных событий.

Приизучении основных положений релятивистской динамики особое внимание сле­дует обратить на релятивистские выражения для импульса и энергии, на закон (Эйнштейна) о взаимосвязи (пропорциональности) массы и энергии. Инвариантами в СТО являются: ско­рость света, масса покоя, интервал, собственное время, разность квадратов значения де­ленной на скорость света полной энергии и значения релятивистского импульса тела.

Общая теория относительности (ОТО)

Здесь достаточно уяснить, что ОТО появилась в результате расширения и углуб­ления знаний о пространстве и времени. В её основе лежит экспериментально точно установленный факт тождественности инертной массы и гравитационной массы.

Силы гравитации можно отождествить с силами инерции, которые возника­ют при движении тела по кратчайшему пути в пространстве, искривленном гравитацией. То есть свойства самого пространства в ОТО зависят от распределения массы во Вселенной.

В ОТО все системы отсчета, инерциальные и неинерциальные, эквивалентны.

Основной вывод ОТО: “Без материи пространство и время не существуют”.

3. ОСНОВЫ МОЛЕКУЛЯРНОЙ ФИЗИКИ И ТЕРМОДИНАМИКИ

Следует обратить внимание на два метода исследований свойств тел и физических явлений: термодинамический и молекулярно – кинетический. Надо знать определение моля – единицы измерения количества вещества. Необходимо уметь применять уравнение Мен­делеева – Клапейрона. Убедитесь, что все другие экспериментально полученные газовые законы следуют из этого уравнения состояния идеального газа как частные случаи.

Молекулярно – кинетическая теория оперирует исключительно средними величина­ми для выяснения таких явлений, как давление, расширение при нагревании, диффузия, те­плопроводность, внутреннее трение в газах или вязкость и др. С этой целью вводятся та­кие величины, как средняя длина свободного пробега, среднее число столкновений моле­кул газа в единицу времени, средняя квадратичная скорость движения молекул иих средняя кинетическая энергия. Выводы молекулярно – кинетической теории имеют ста­тистический характер, что связано с огромным числом молекул, и не зависят от конкретного закона межмолекулярного взаимодействия, существенной является лишь ее величина.

Важным вопросом является вывод основного уравнения молекулярно – кинетической теории для идеального газа, устанавливающего связь между давлением и средней ки­нетической энергией молекул газа, а также как следствие его – связь между средней кине­тической энергией молекул и абсолютной температурой газа. (Уже здесь можно обратить внимание на закон Больцмана о равнораспределении энергии по степеням свободы).

Необходимо продумать и усвоить закон распределения молекул по скоростям.

Знать, что формула Больцмана применима для изотермической атмосферы.

Дата добавления: 2017-02-01; Просмотров: 54; Нарушение авторских прав?; Мы поможем в написании вашей работы!