30. II и III начало термодинамики.

II начало термодинамики гласит: любой необратимый процесс в замкнутой системе происходит так, что энтропия системы при этом возрастает.

Возрастание энтропии означает переход из менее вероятных в более вероятные состояния.

Первые два начала термодинамики дают недостаточно сведений о поведении термодинамической системы при

III начало термодинамики: энтропия всех тел в состоянии равновесия стремится к 0 по мере приближения температуры к нулю Кельвина

20. Основное уравнение молекулярно-кинетической теории.

Как уже отмечалось, молекулярно-кинетическая теория основывается на том, что все тела состоят из молекул, находящихся в непрерывном хаотическом движении.

Основное уравнение молекулярно-кинетической теории идеальных газов имеет вид: ,(6.2) – давление, оказываемое газом на стенки сосуда, – концентрация молекул, – масса молекулы, – среднеквадратическая скорость молекул газа

(6.3) Учитывая, что – число молекул газа в единице объема, – общее количество молекул газа, получим , (6.4) или

,(6.5) - суммарная кинетическая энергия поступательного движения всех молекул газа.Так как масса газа , то уравнение(6.4) можно переписать в виде: (6.6)

После ряда преобразований получаем: , (6.7)

– молярная газовая постоянная, =8,31 Дж/(мольК).

, где - постоянная Авогадро = 6,0210²³ моль^-1. Уравнение (6.7) можно записать в виде: , (6.8); - постоянная Больцмана.

Средняя кинетическая энергия поступательного движения всех молекул идеального газа:

(6.9). Из этого уравнения следует, что при условиях , , т. е. при 0⁰К прекращается поступательное движение молекул газа, а, следовательно, его давление равно нулю.

Таким образом, термодинамическая температура является мерой средней кинетической энергии поступательного движения молекул идеального газа, и формула (6.9) раскрывает молекулярно-кинетическое толкование температуры.

21. Распределение молекул идеального газа по скоростям.

Если разбить диапазон скоростей молекул на малые интегралы, равные dv, то на каждый интервал скорости будет приходиться некоторое число молекул dN(v), имеющих скорость, заключенную в интервале:

Функция f(v) определяет относительное число молекул dN(v)/N, скорости которых лехат в интервале от v до v+dv,и называется функцией распределения молекул по скоростям: (6.16) откуда: (6.17)

Знаменитый английски физик ДЖ. Максвелл, применяя сетод теории вероятности, нашел функцию f(v) – закон распределения молекул идеального газа по скоростям:

(6.18). Распределение (рис) асимметрично, т е всегда есть молекулы со сколь угодно большой кинетической энергией, но их мало.

Скорость, при которой ф-ция распределения молекул идеального газа по скоростям max, называется наиболее вероятной скоростью .

Таким образом, и наиболее вероятная скорость молекул и их средняя скорость зависят от температуры. Распределение молекул идеального газа по скоростям выполняется в значительной степени и для реальных газов.