Беспорядочность - движение - молекула
Cтраница 2
Обозначим число молекул рассматриваемого газа, находящихся в кубике А, через ПА - Ввиду полной беспорядочности движения молекул, как было выяснено в § 46, можно считать, что / з этих молекул движется вдоль оси ОХ, из них половина - в направлении положительной оси ОХ и половина - в направлении отрицательной оси ОХ. Так как площадка Д5 отстоит на X от кубика, то все эти молекулы долетят до площадки Д5 без столкновений и пролетят через нее. [16]
Справедливость принципа детального равновесия обусловлена тем, что состояние равновесия устанавливается в результате хаотичного характера столкновений и беспорядочности движения молекул. Невозможность схем, изображенных на рис. 16, следует из того, что они могут быть реализованы лишь в результате определенной упорядоченности движения молекул и их столкновений. Принцип детального равновесия справедлив не только для столкновений. Он справедлив также и для всех других процессов в любых системах, равновесное состояние которых устанавливается в результате полной хаотичности процессов. [17]
Если, например, газ течет в определенном направлении под влиянием внешней направленной силы, то это не устраняет беспорядочности движений молекул, а лишь добавляет к ним дополнительное направленное слагаемое, которое может быть определено механическим путем. [18]
Именно полная беспорядочность движения молекул позволила ему извлечь из хаоса порядок. Статистический, вероятный подход позволял точно указать, например, число частиц, обладающих удвоенной или утроенной средней кинетической энергией. И эти цифры, как оказалось, подчинились универсальному закону, который не зависит от природы частиц и сил, с которыми они действуют друг на друга. В каком-то смысле закон распределения молекул по скоростям, данный Максвеллом, оказался новым фундаментальным свойством материи, находящейся в равновесии, свойством, не известным ранее никому. [19]
Как и ранее, черта над v2 означает усреднение по скоростям всех молекул. Непосредственным следствием полной беспорядочности движения молекул газа является то, что в согласии с нашими наблюдениями над реальными газами они оказывают на все стенки сосуда одинаковое давление. [20]
Таким образом, энтропия увеличивается с повышением температуры, Это справедливо не только для идеального газа, но и для других состояний вещества. Видимо, рост энтропии связан с усилением беспорядочности движения молекул при повышении температуры. [21]
Не следует забывать, что благодаря хаотичности, беспорядочности движения молекул, скорости их представляют собой не только величайшее разнообразие по направлениям, но и по величине. И если говорят о какой-то скорости молекул и измеряют ее, то под этим нужно подразумевать, как это было уже упомянуто, только среднее значение из всех скоростей, которыми обладают молекулы. На самом деле, в любом газе при любой температуре имеются молекулы с самыми разнообразными скоростями, как с очень малыми, так и с очень большими. Можно вычислить ( как это сделал Максвелл, пользуясь соображениями теории вероятности), какая часть молекул газа при данной температуре обладает той или иной скоростью. [22]
Органические соединения, будучи неионными, взаимодействуют значительно медленнее; например, многие реакции завершаются при комнатной температуре лишь через несколько часов или даже дней. Вообще реакции протекают в результате столкновений молекул. Однако вследствие беспорядочности движения молекул не все столкновения приводят к реакции. Так, одна или обе молекулы могут сталкиваться с инертной стороны, тогда как реакции протекают лишь при столкновении двух реакционноспособных участков молекул. С повышением температуры скорость движения нейтральных молекул в растворе или в газовой фазе возрастает и число эффективных столкновений увеличивается. Однако расчеты показывают, что в действительности скорость реакции возрастает в большей степени, чем это можно объяснить увеличением числа столкновений. [23]
Таким образом, энтропия увеличивается с повышением температуры. Это справедливо не только для идеального газа, но и для других состояний вещества. Видимо, рост энтропии связан с усилением беспорядочности движения молекул при повышении температуры. [24]
Здесь может возникнуть вопрос: почему же мы при обычном наблюдении не замечаем этого движения в телах. То есть почему тело не движется как целое, хотя все его молекулы находятся в движении. Объяснение лежит в том, что при молекулярном движении разные молекулы движутся в самых разнообразных направлениях, так что тело в целом покоится. При полной беспорядочности движения молекул и громадности числа молекул для любой молекулы найдется другая молекула, летящая приблизительно в противоположную сторону с той же скоростью. Так как газ заключен в оболочку, не дающую молекулам разлететься, то в газе движение молекул сводится к беспорядочному летанию туда и обратно, по всем направлениям. [25]
Здесь может возникнуть вопрос: почему же мы при обычном наблюдении не замечаем этого движения в телах. То - есть почему тело не движется как целое, хотя все его молекулы находятся в движении. Объяснение лежит в том, что при молекулярном движении разные молекулы движутся в самых разнообразных направлениях, так что тело в целом покоится. При полной беспорядочности движения молекул и громадности числа молекул для любой молекулы найдется другая молекула, летящая приблизительно в противоположную сторону с той же скоростью. Так как газ заключен в оболочку, не дающую молекулам разлететься, то в газе движение молекул сводится к беспорядочному летанию туда и обратно, по всем направлениям. [26]
Здесь может возникнуть вопрос: почему же мы при обычном наблюдении не замечаем этого движения в телах. То есть почему тело не движется как целое, хотя все его молекулы находятся в движении. Объяснение лежит в том. При полной беспорядочности движения молекул и громадности числа молекул для любой молекулы найдется другая молекула, летящая приблизительно в противоположную сторону с той же скоростью. Так как газ заключен в оболочку, не дающую молекулам разлететься, то в газе движение молекул сводится к беспорядочному летанию туда и обратно, по всем направлениям. [27]
 |
Оседание ( всплывание малой частицы при наложении броуновского движения. [28] |
Согласно закону Паскаля на площадку S, находящуюся в покоящейся жидкости, со всех сторон будет действовать одинаковое гидростатическое давление, не зависящее от положения площадки в жидкости. По мере уменьшения размеров площадки S симметричность молекулярных импульсов с противоположных сторон вследствие флюктуации плотности нарушается - появляется некоторая равнодействующая их. При очень малой величине S эта равнодействующая становится столь значительной, что в состоянии сдвинуть коллоидную частицу в определенном направлении. Ввиду беспорядочности кинетического движения молекул дисперсионной среды равнодействующая их импульсов будет хаотически меняться по величине и направлению миллионы раз в секунду, тем самым обусловливая беспорядочное броуновское движение коллоидных частиц. Указанное движение, таким образом, непосредственно связано с флюктуациями давлений в жидкостях и газах. [29]
 |
Движение молекулы газа. а - до удара о поверхность стенки. 6 - после. [30] |
Страницы: 1 2 3