Page 6 - 6375
P. 6
частинок, називається макроскопічною системою або просто макросистемою. У
термодинаміці макросистему називають термодинамічною системою, в статистичній
фізиці – статистичною системою.
Відповідно, для опису процесів, що відбуваються в макросистемах, використовують
два методи: статистичний і термодинамічний. Математичним апаратом статистичного
методу є теорія ймовірності і статистика. При застосуванні цього методу враховується
внутрішня будова системи. Розділ теоретичної фізики, в якому фізичні властивості систем
вивчаються за допомогою статистичного методу, називається фізичною статистикою
(статистичною фізикою), оскільки в поведінці великої кількості частинок виявляються
особливі закономірності, звані статистичними. У системі, що складається з великої кількості
частинок, існують деякі середні значення фізичних величин, що характеризують усю
сукупність частинок в цілому. У газі існують середні значення швидкостей теплового руху
молекул і їх енергій. У твердому тілі існує середня енергія, що припадає на один ступінь
вільності коливального руху частинки. Властивості тіл, безпосередньо спостережувані
експериментально (такі як тиск і температура) розглядаються як сумарний, усереднений
результат дії окремих молекул.
Знаходження середніх і найймовірніших величин, що характеризують рух частинок
системи, є важливою задачею, оскільки між цими величинами і макроскопічними
властивостями системи існує прямий зв’язок. За допомогою термодинамічного методу
вивчаються властивості системи без урахування її внутрішньої будови. Він заснований на
вивченні різних перетворень енергії, що відбуваються в системі. Розділ фізики, що вивчає
фізичні властивості макросистем за допомогою термодинамічного методу, називається
термодинамікою. Термодинаміка заснована на трьох законах, які не виводяться, а отримані
на основі експериментальних даних.
Сукупність властивостей тіла визначає його стан. Ми розглядаємо тіла, які
складаються з великої кількості молекул. Це так звані макроскопічні системи. Всі
макроскопічні ознаки, які характеризують таку систему та її взаємозв’язок з оточуючими
тілами, називають макроскопічними параметрами. До них належать такі величини, як
об’єм, густина, тиск, концентрація та ін. Макроскопічні параметри поділяються на зовнішні
та внутрішні. Величини, які визначаються положенням тіл, що не входять до складу вибраної
системи, називаються зовнішніми параметрами (наприклад, об'єм системи при фіксованому
положенні стінок посудини). Зовнішніми параметрами є функції координат зовнішніх тіл.
Внутрішні параметри – величини, що визначаються сукупним рухом і розподілом частинок,
які утворюють дану систему (наприклад, густина, тиск, енергія тощо).
Величини, зміна яких при переході систем из одного стану в інший визначається
тільки параметрами початкового та кінцевого станів, тобто не залежать від шляху, по якому