Молекулярная физика. Курс физики, часть 1. Морозов В.Г - 13 стр.

ñèñòåì íå ñòàíóò ðàâíûìè.
   Âåðíåìñÿ ê ôîðìóëå (1.17), ïîëó÷åííîé íà îñíîâå ìîëåêóëÿðíîé êàðòèíû
äàâëåíèÿ ãàçà íà ñòåíêè ñîñóäà. Ìû âèäèì, ÷òî òåìïåðàòóðà èìååò íå òîëüêî
òåðìîäèíàìè÷åñêèé, íî è ñòàòèñòè÷åñêèé ñìûñë. Äëÿ èäåàëüíîãî ãàçà òåìïåðàòóðà
 âåëè÷èíà, ïðîïîðöèîíàëüíàÿ ñðåäíåé êèíåòè÷åñêîé ýíåðãèè, êîòîðàÿ ïðèõîäèòñÿ
íà îäíó ìîëåêóëó. Ñ ýòîé òî÷êè çðåíèÿ ïðîöåññ âûðàâíèâàíèÿ òåìïåðàòóð äâóõ
ãàçîâ, ïðèâåäåííûõ â òåïëîâîé êîíòàêò äðóã ñ äðóãîì, ÿâëÿåòñÿ âïîëíå åñòåñòâåí-
íûì. Áîëåå áûñòðûå ìîëåêóëû "ãîðÿ÷åãî" ãàçà ïðè ñòîëêíîâåíèÿõ ñ ìîëåêóëàìè
"õîëîäíîãî" ãàçà áóäóò ïåðåäàâàòü èì èçáûòîê ýíåðãèè, ïîêà â ñðåäíåì ýíåðãèè
ìîëåêóë îáîèõ ãàçîâ íå ñòàíóò ðàâíûìè. Â äàëüíåéøåì ñòîëêíîâåíèÿ íå ìîãóò
ïðèâåñòè ê ñèñòåìàòè÷åñêîìó ðîñòó ýíåðãèè ìîëåêóë êàêîãî-òî îäíîãî ñîðòà,
ïîýòîìó òåìïåðàòóðû ãàçîâ îñòàíóòñÿ ðàâíûìè. Ñëåäóåò ïîä÷åðêíóòü, îäíàêî,
÷òî îòîæäåñòâëåíèå òåìïåðàòóðû ñî ñðåäíåé êèíåòè÷åñêîé ýíåðãèåé ìîëåêóëû
(ñ òî÷íîñòüþ äî ìíîæèòåëÿ, çàâèñÿùåãî îò âûáîðà øêàëû òåìïåðàòóð) íå äàåò
ïîëíîãî ïðåäñòàâëåíèÿ î ñòàòèñòè÷åñêîì ñìûñëå òåìïåðàòóðû. Íàïîìíèì, ÷òî
íàøè ðàññóæäåíèÿ îòíîñèëèñü ëèøü ê ïðîñòåéøåé ìîäåëè èäåàëüíîãî ãàçà.

     Óïðàæíåíèÿ

       1.1. Âåëè÷èíà, îïðåäåëÿåìàÿ ñîîòíîøåíèåì
                                         p
                                   vêâ = hv 2 i,                          (1.19)

íàçûâàåòñÿ ñðåäíåé êâàäðàòè÷íîé ñêîðîñòüþ ìîëåêóëû. Èñïîëüçóÿ ôîðìó-
ëó (1.17), âû÷èñëèòü ñðåäíþþ êâàäðàòè÷íóþ ñêîðîñòü ìîëåêóë êèñëîðîäà O2 ïðè
íîðìàëüíûõ óñëîâèÿõ.
      1.2. Ïðè îïèñàíèè íåðàâíîâåñíûõ ïðîöåññîâ ÷àñòî èñïîëüçóåòñÿ ïîíÿòèå òåì-
ïåðàòóðû, çàâèñÿùåé îò âðåìåíè. Íàïðèìåð, ìû ãîâîðèì, ÷òî ïðè òåïëîâîì êîíòàê-
òå ãîðÿ÷åãî è õîëîäíîãî òåë òåìïåðàòóðà ãîðÿ÷åãî òåëà ñî âðåìåíåì óìåíüøàåòñÿ, à
òåìïåðàòóðà õîëîäíîãî òåëà âîçðàñòàåò. Ïîïðîáóéòå ñôîðìóëèðîâàòü óñëîâèÿ, ïðè
êîòîðûõ âîçìîæíî îïèñàíèå ïðîöåññà ñ ïîìîùüþ çàâèñÿùåé îò âðåìåíè òåìïåðàòó-
ðû.


2.     Ïåðâûé çàêîí òåðìîäèíàìèêè

Êàê óæå îòìå÷àëîñü, âñå ðåçóëüòàòû òåðìîäèíàìèêè ñëåäóþò èç íåñêîëüêèõ îáùèõ
óòâåðæäåíèé, íàçûâàåìûõ çàêîíàìè òåðìîäèíàìèêè èëè íà÷àëàìè òåðìîäè-
íàìèêè. Â ýòîé ãëàâå ìû îáñóäèì ïåðâûé çàêîí òåðìîäèíàìèêè, êîòîðûé åñòü íå
÷òî èíîå, êàê çàêîí ñîõðàíåíèÿ ýíåðãèè, ïðèìåíÿåìûé ê ìàêðîñêîïè÷åñêèì ïðîöåñ-
ñàì.

2.1.    Âíóòðåííÿÿ ýíåðãèÿ ñèñòåìû

Ïîíÿòèå âíóòðåííåé ýíåðãèè âîçíèêëî â òåðìîäèíàìèêå äî òîãî, êàê áûëî îêîí-
÷àòåëüíî óñòàíîâëåíî àòîìíî-ìîëåêóëÿðíîå ñòðîåíèå âåùåñòâà. Ïîýòîìó èíîãäà â


                                       12