Cтраница 1
Макроскопическая система находится в термодинамическом равнове-еии, если состояние ее не меняется с течением времени. Предполагается при этом, что внешние условия рассматриваемой системы остаются неизменными. Следует уточнить, что, не все макроскопические системы являются термодинамическими системами, а только те из них, которые находятся в термодинамическом равновесии. [1]
Макроскопические системы способны поглощать и выделять энергию Е любыми порциями. [2]
Квазизамкнутая макроскопическая система устанавливает состояние статистического равновесия внутри себя значительно быстрее, чем с окружающей средой. В этом состоянии она проводит подавляющую часть времени, причем истинные значения величин почти постоянны и близки к своим средним значениям. [3]
Мысленно выделенная макроскопическая система, рассматриваемая методами термодинамики, называется термодинамической системой. Все тела, не включенные в состав исследуемой системы, называются внешними телами или внешней средой. Обмен энергией и веществом может происходить как внутри самой системы между ее частями, так и между системой и внешней средой. В зависимости от возможных способов изоляции системы от внешней среды различают несколько видов термодинамических систем. [4]
Являясь квантовой макроскопической системой, сверхтекучий гелий не поддается описанию с помощью терминологии классической физики. Здесь мы сталкиваемся с ярким примером того, как современная наука свободно оперирует в областях, уже недоступных воображению. [5]
Поскольку макроскопическая система состоит из физически бесконечно большого ( N - 1023) числа частиц, плотности распределения параметров системы имеют очень резкий максимум, соответствующий наиболее вероятному состоянию системы. С этой точки зрения равновесные макроскопические параметры системы характеризуют наиболее вероятное состояние системы. [6]
Все макроскопические системы состоят из атомов и молекул, находящихся в непрерывном хаотическом тепловом движении. [7]
Рассмотрим теперь сложные макроскопические системы вблизи критической точки. Естественно возникает вопрос: при каких преобразованиях симметрии такие системы остаются по крайней мере приближенно инвариантными. Естественно ожидать, что подобно тому, как из сферической симметрии мы получаем квантовые числа углового момента, из данных свойств симметрии мы могли бы каким-либо образом получить универсальные критические показатели. Тот факт, что учет микроскопических деталей поведения системы, по-видимому, почти никакой роли не играет в критических явлениях, недвусмысленно указывает на то, что наблюдаемые общие свойства должны быть интерпретированы как свойства симметрии, хотя заранее не ясно даже, каковы эти преобразования симметрии. [8]
Для макроскопических систем это приближенное выражение удовлетворяется с точностью, превышающей любую практическую потребность. [9]
Для макроскопических систем, состоящих из огромного числа молекул, второе начало термодинамики здесь дает такие же надежные результаты, как и законы сохранения. Что же касается микросистем, состоящих из сравнительно малого числа молекул, то в них вполне возможны отклонения истинных значений физических величин от их средних значений, называемые флуктуа-циями. [10]
Для макроскопических систем, состоящих из огромного числа молекул, второе начало термодинамики здесь дает такие же надежные результаты, как и законы сохранения. Что же касается микросистем, состоящих из сравнительно малого числа молекул, то в них вполне возможны отклонения истинных значений физических величин от их средних значений, называемые флук-туациями. [11]
Для макроскопической системы максимум вероятности в зависимости от N является очень резким. Если N - наиболее вероятное значение числа частиц в системе, то величина WN близка к единице, значительные отклонения N от N имеют исчезающе малую вероятность. [12]
Для макроскопических систем эти флуктуации по сравнению с внутренней энергией в самом деле очень малы. Однако для отдельной белковой молекулы с массой т около 5 10 - 20 г и удельной теплоемкостью с 0 32 кал град - 1г 1 [421, 422] при 37 С флуктуации составляют 7 10 - 20 кал ( k - постоянная Больцмана), что соответствует приблизительно 40 ккал / моль при пересчете в молярном базисе. Однако времена релаксации составляют всего наносекунды, что недостаточно для индуцирования значительного развертывания нативной структуры. [13]
Для макроскопических систем энергия не является непосредственно измеряемой величиной. Современная физика дает довольно подробную картину молекулярного строения макроскопического вещества, а теоретическая и экспериментальная физика позволяет различными методами определять уровни энергии или их разности для частиц в системе. Однако при этом отсутствуют способы непосредственного измерения самой энергии системы в целом. Термодинамика позволяет с точностью до некоторой неопределенной постоянной вычислять эту величину из опытных данных. [14]
Для макроскопической системы максимум вероятности в зависимости от N является очень резким. [15]