Page 7 - 6375
P. 7
система переходила з одного стану в інший, називають функціями стану. Стан називають
стаціонарним, якщо параметри систем з часом не змінюються. Якщо в системі не тільки не
змінюються з часом всі параметри, а й відсунті стаціонарні потоки внаслідок дії певних
зовнішніх джерел, то такий стан системи називають рівноважним (стан термодинамічної
рівноваги).
Нерівноважні стани – це стани системи, в яких відсутня рівновага. Нерівноважні
стани виникають при різкій зміні зовнішніх умов. При цьому різні частини об’єму газу
мають різні параметри.
Фізичні системи, які є об’єктами термодинамічних досліджень, називаються
термодинамічними. Для аналітичного опису термодинамічної системи та її станів
необхідно, щоб вона перебувала у термодинамічній рівновазі. Опис фізичних систем і
визначення їх стану здійснюється за допомогою фізичних величин, що змінюються зі зміною
умов, в яких перебуває система, і називаються її параметрами.
При відсутності силових полів (гравітаційного, електромагнітного та ін) стан
однорідної термодинамічної системи однозначно визначається трьома параметрами:
об’ємом, тиском та температурою.
13.1. Ідеальний газ. Під час розгляду питань, які належать до курсу молекулярної
фізики широко використовують модельні уявлення. Першим кроком при розв’язанні задачі
молекулярно-кінетичної теорії (розрахунок макроскопічних параметрів на основі уявлень
про молекули та їхній рух) є вибір моделі системи. Один з агрегатних станів речовини є
газоподібним. Молекулярна фізика повинна дати вичерпні відомості про природу газового
стану речовини. Тут також основні закономірності, які мають місце в реальному газі,
вивчають на його моделі – ідеальному газі. Сконструювати модель газу – це означає зробити
абстрактно певні припущення про властивості молекул газу та про особливості їх руху.
Тепер відомо, що атоми і молекули мають складну будову. Проте правильний вибір моделі
ідеального газу дав можливість молекулярно-кінетичній теорії газів досягти свого розвитку
ще в той період, коли про будову атомів нічого не знали.
Теорію ідеального газу можна розглядати на двох рівнях. По-перше, можна
розглядати газ як суцільне середовище без вивчення його будови. Йдеться про дослідні
газові закони та рівняння стану газу. По-друге, вивчення ідеального газу можна провести
значно глибше на основі переходу від динамічних до статистичних закономірностей у
колективі (ансамблі) частинок (молекул) газу. Йдеться про молекулярно-кінетичну теорію
газів. В основу молекулярно-кінетичної теорії газів покладено такі положення.
1. Газ складається з однакових за масою (однорідний газ) сферичних молекул,
розмірами яких можна нехтувати. Молекули – не деформуються і не взаємодіють із силами
притягання і відштовхування.