Заключение

В основе классической механики лежит концепция Ньютона.

В концепции Ньютона под физическими событиями понимается движение материальных точек в пространстве с течением времени, управляемое тремя законами, которые являются обобщением результатов огромного человеческого опыта.

Материальная точка (частица) в классической механике – это абстрактная модель макрочастицы, размерами которой можно пренебречь.

Состояние в классической механике задаётся совокупностью координат и импульсов всех частиц механической системы в один и тот же момент времени.

Причиной изменения состояния механической системы является сила.

Переход механической системы из одного состояния в другое строго детерминирован.

В механике Ньютона нет места случайным событиям. Классическая механика ограничена описанием движения макрочастиц в целом и малыми скоростями их движения .

Лекция 10. Основы молекулярной физики и термодинамики Введение

В механике мы изучали движение частиц и тел в пространстве и времени, не интересуясь их строением и физическими свойствами.

Молекулярная физика и термодинамика – это два взаимосвязанных раздела физики, которые изучают наиболее общие физические свойства макроскопических систем, ограниченных в пространстве.

Молекулярная физика и термодинамика различаются методами исследования.

Молекулярная физика использует определённые представления о строении вещества и характере взаимодействия его структурных элементов.

По современным представлениям структурными элементами вещества являются атомы и молекулы, которые взаимодействуют между собой и движутся в соответствии с законами классической или квантовой механики.

Любая макросистема состоит из большого количества структурных элементов и для определения её состояния необходимо задать значения многих координат и скоростей. Изменение состояния макросистемы описывается громадным числом уравнений движения. Механическое описание макросистемы принципиально невозможно, потому что невозможно иметь точные начальные значения координат и скоростей частиц.

Для описания состояния большого числа частиц в молекулярной физике используют математическую статистику. Поэтому молекулярную физику в более широком смысле называют статистической физикой.

Статистика позволяет вычислять средние значения физических величин, наблюдаемых в опытах, например, давление газа, вязкость газов и пр.

Выводы молекулярной физики ограничены принятыми модельными представлениями, и в этом её недостаток.

Термодинамика изучает макросистемы, используя наиболее общие закономерности, являющиеся обобщением большого количества опытных фактов. Эти законы называются началами термодинамики.

Выводы термодинамики не зависят от принимаемых модельных представлений о строении вещества и характере взаимодействия его структурных элементов. В этом её преимущество перед молекулярной физикой, но в силу большой общности, используемых законов, методы термодинамики не позволяют получать конкретные зависимости между физическими величинами, ограничиваясь предсказанием существования такой связи.

Например, методами термодинамики невозможно установить уравнение состояния макросистемы. В таких случаях термодинамика обращается к эксперименту или использует выводы молекулярной физики. Таким образом, молекулярная физика и термодинамика дополняют друг друга.