ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Механика из "Введение в химическую термодинамику" Громадные успехи, достигнутые в этой науке за последние двадцать пять лет, знаменуют один из важнейших этапов развития теоретической физики. Использование методов статистической механики в некоторых курсах термодинамики может создать впечатление, что молекулярная теория является необходимой частью термодинамики. Но это не так. Нам не требуется ничего знать о существовании молекул для того, чтобы выявить основные положения термодинамики, используя опытные данные. В то же время не следует приходить к выводу, что свойства, которые мы изучаем в тер.модинамике, не зависят от существования молекул или от свойств отдельных молекул. Статистическая механика ясно показала, что законы термодинамики получаются в результате статистического усреднения свойств большого числа молекул, каждая из которых подчиняется определенным, чисто механическим законам . [c.22] Начнем с рассмотрения в отдельности двух составных частей — механики и учения о теплоте, вместе образующих простейшую форму термодинамики. [c.22] Вкратце сформулируем здесь некоторые положения механики, часть которых мы применим для решения более общих термодинамических задач, используя сначала аналогии. В связи с этим несколько отойдем от традиционного изложения механики так, чтобы можно было ввести ряд термодинамических терминов и пользоваться термодинамическими понятиями и методами в простых задачах, где их значение легко может быть понято. [c.22] Сила может быть определена как причина, вызывающая отклонение тела от состояния прямолинейного н равномерного движения или прекращающая состояние покоя тела. Сила характеризуется величиной и направлением, т. е. она является вектором. Величина силы измеряется ускорением, которое она придает данной массе вещества. [c.23] Сила = масса X ускорение движения по линии Ох, т. е. [c.23] В системе С.0.5. за единицу силы принята дина, т. е. сила, необходимая для придания массе в 1 г ускорения в 1 см1сек . [c.23] Когда материальная точка подвержена действию только одной силы, истолковать это уравнение просто. Например, если частица свободно падает под действием силы тяжести в вертикальной трубке, из которой эвакуирован воздух, то работа, совершенная силой тяжести mg (где g — ускорение силы тяжести, 981 см-сек - ), равна просто т Н, если частица падает с высоты /г. [c.24] Однако во многих задачах приходится иметь дело с телами, находяшнмися под действием нескольких сил. Так, например, шарик, подвешенный на веревке, испытывает действие силы тяжести, но эта сила в точности уравновешивается силой, с которой веревка действует на шарик. Поскольку шарик находится в покое, мы заключаем, что общая сила, действующая на шарик, равна нулю. Другими словами, сила, которая через веревку действует на шарик, имеет ту же величину, но действует в направлении, противоположном силе тяжести. [c.24] Во многих случаях мы ассоциируем работу с каждой из сил, которую можем обнаружить, и придаем работе положительный или отрицательный знак в зависимости от того, является ли направление движения одинаковым с направлением силы или направление движения и направление силы различны. Так, если груз поднимается краном, мотор крана, действующий с помощью троса, совершает некоторое положительное количество работы против силы тяжести, а сила тяжести, как принято говорить, совершает отрицательное количество работы. И наоборот, когда груз опускается, то положительное количество работы совершается силой тяжести над мотором, а сам мотор совершает отрицательное количество работы. Эти представления будут развиты в следующем разделе. [c.24] Рассмотрим случай, когда величина силы не является постоянной, но изменяется с перемещением точки приложения. Простым примером такого рода силы будет сила, которую оказывает спиральная пружина и которая зависит от степени растяжения пружины по отношению к положению покоя. [c.25] Вернуться к основной статье