Второе начало термодинамики (формулировки).
1. По Кельвину: невозможен круговой процесс единственным результатом, которого является превращение теплоты, полученной от нагревателя, эквивалентную ей работу.
2. По Клазиусу: невозможен круговой процесс, единственным результатом которого является передача теплоты от менее нагретого тела к более нагретому.
Первые два начала термодинамики дают недостаточно сведений о поведении термодинамических систем при нуле Кельвина. Они дополняются третьим началом термодинамики, или теоремой Нернста-Планка: энтропия всех тел в состоянии равновесия стремится к нулю по мере приближения температуры к нулю Кельвина: limT→0S=0.
66. Постулаты СТО. Преобразования Лоренца.
Альберт Эйнштейн заложил основы специальной теории относительности. Постулаты Эйнштейна, сформулированные им в 1905г.
1. Принцип относительности: никакие опыты (механические, электрические, оптические), проведённые внутнри данной инерциальной системы отсчёта не дают возможности обнаружить, покоится ли эта система или движется равномерно и прямолинейно; все законы природы инвариантны по отношению к переходу от одной инерциальной системы отсчёта к другой.
2. Принцип инвариантности скорости света: скорость света в вакууме не зависит от скорости движения источника света или наблюдателя и одинакова во всех инерциальных системах отсчёта.
Анализ явлений в инерциальных системах отсчета, проведенный А.Эйнштейном на основе сформулированных им постулатов, показал, что классические преобразования Галилея несовместимы с ними и, следовательно, должны быть заменены преобразованиями, удовлетворяющими постулатам теории относительности.
Рассмотрим две инерциальные системы отсчета: K (с координатами x, y, z) и К’ (с координатами x’, y’, z’), движущуюся относительно К (вдоль оси x) со скоростью υ=const.
Преобразования Лоренца имеют вид
K→K’
x’=(x-υt)/(1-β2),
y’=y,
z’=z,
t’=[t-(υx)/c2]/(1-β2).
K’→K
x=(x’+υt’)/(1-β2),
y=y’,
z=z’,
t=[t’+(υx’)/c2]/(1-β2).
β=υ/c.
67. Элементы релятивистской кинематики.
Специальная теория относительности часто называется также релятивистской теорией, а специфические явления, описываемые этой теорией, - релятивистскими эффектами.
Значения υ и υ’ скорости точки в двух инерциальных системах отсчёта К и К’ равны
где r=xi+yj+zk и r’=x’i’+y’j’+z’k’ – радиус-векторы рассматриваемой точки в системах отсчёта К и К’. Проекции скоростей υ и υ’ на оси декартовых координат равны:
Если сходственные оси декартовых координат систем отсчёта К и К’ попарно параллельны и система К’ движется относительно К с постоянной скоростью υ, направленной вдоль оси OX, причем в момент начала отсчёта времени в К и К’ (t=t’=0) начало координат 0 и 0’ этих систем совпадают, то справедливы преобразования Лоренца. Из этих преобразований следует, что
где β=V/c. Так как
то связь между проекциями скоростей точки на оси декартовых координат в системах отсчёта К и К’ имеет вид
Эти формулы выражают закон сложения (преобразования) скоростей в релятивистской механике.
Аналогично можно показать, что получаются соотношения между проекциями ускорения точки на оси декартовых координат систем отсчёта К и К’:
Эти формулы выражают закон преобразования ускорений в релятивистской кинематике.