УРАЛЬСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ - УПИ ИННОВАЦИОННАЯ ОБРАЗОВАТЕЛЬНАЯ ПРОГРАММА

Физическая и химическая кинетика ЛЕКЦИЯ 6 «Число возможных микросостояний равновесной системы N частиц» Лектор: Селезнев Владимир Дмитриевич Авторы курса: В.Д. Селезнев, К.И. Корякин

3 Цель лекции: Определение условий равновесия изолированных систем по максимуму энтропии.

4 ПЛАН ЛЕКЦИИ: Определение распределения частиц по энергии, максимизирующего число возможных состояний при заданной суммарной энергии. Число возможных состояний и энтропия равновесной системы. Условия равновесия подсистем, обменивающихся частицами, импульсом и энергиями.

5. Определение распределения частиц по энергии, максимизирующего число возможных состояний при заданной суммарной энергии

6. Условный максимум энтропии

7. Глобальный и условный экстремум функции двух переменных

8. Метод неопределенных множителей Лагранжа

9. Нормировка на число частиц и общую энергию

10. Химический потенциал

11. Среднее число частиц на одно состояние j-той подсистемы, максимизирующее число возможных состояний при заданной суммарной энергии 1

12. Число возможных состояний и энтропия равновесной системы

13. Число возможных состояний и энтропия равновесной системы

14. Число возможных состояний и энтропия равновесной системы

15. Число возможных состояний и энтропия равновесной системы

16. Локальная температура

17. Локальная температура

18. Средняя скорость системы частиц

19. Эффективное число состояний одной частицы в системе с температурой Т

20. Эффективное число состояний одной частицы в системе с температурой Т

21. Эффективное число микросостояний Г 1 (Т)

22. Число возможных состояний и энтропия равновесной системы

23. Число возможных состояний и энтропия равновесной системы

24. Число возможных состояний и энтропия равновесной системы

25. Условия равновесия подсистем, обменивающихся частицами, импульсом и энергиями

26. Пример неравновесного состояния

27. Обмен частицами, импульсом и энергиями между подсистемами

28. Условия изолированности всей системы

29. Энтропия системы как функция изменяющихся во времени параметров подсистемы

30. Условия связи параметров подсистемы

31. Условия равновесия подсистем, обменивающихся частицами, импульсом и энергиями

32. Условия равновесия подсистем, обменивающихся частицами, импульсом и энергиями

33. Условия равновесия подсистем, обменивающихся частицами, импульсом и энергиями

34. Условия равновесия подсистем, обменивающихся частицами, импульсом и энергиями

35 Выводы по лекции Условиями равновесия являются равенства средних долей занятых состояний, средних кинетических энергий хаотического движения, приходящихся на одну частицу, и средних скоростей подсистем. Последнее равенство средних скоростей в статистике и термодинамике обычно не рассматривают, т.к. опускают возможность разных скоростей двух подсистем, но для газа это необходимо учитывать. Последнее равенство средних скоростей в статистике и термодинамике обычно не рассматривают, т.к. опускают возможность разных скоростей двух подсистем, но для газа это необходимо учитывать.

36 Список литературы к лекции 6 Зубарев Д.Н. Статистическая механика неравновесных процессов / Д.Н. Зубарев, В.Г. Морозов, Г. Рёнке. М.: Физматлит, с. Пригожин И. Современная термодинамика от тепловых двигателей до диссипативных структур / И. Пригожин, Д. Кондепуди. М: Мир, с. Ландау Л.Д. Теоретическая физика: учеб. пособие. В 10 т. Т.6. Гидродинамика / Л.Д. Ландау, Е.М. Лифшиц. 5-е изд. М.: Физматлит, с.

37 Спасибо за внимание!

38 Вопросы?