Зміст
флуктуація обсяг рідина температура
Введення
Глава I.Понятие про флуктуації і методи її обчислення
.1 Загальне поняття про флуктуації
.2 Розрахунок флуктуації за допомогою канонічного розподілу Гіббса
1.3 Інший метод обчислення флуктуацій
1.4 Оцінка ймовірності флуктуації в малій підсистемі, що знаходиться в контакті з термостатом
1.5 Флуктуації об'єму і щільності
1.6 Флуктуації температури, ентропії і тиску
Глава 2. Флуктуації обсягу і прогнозування рівноважних властивостей рідин
. 1 Флуктуації щільності і швидкість звуку
2.2 Методика розрахунку густини під тиском за даними про флуктуації обсягу
Висновок
Список використаної літератури
Введення
Актуальність теми. Гіпотеза про існування атомів, з яких складається речовина, народилася в стародавній Греції. Однак до середини 19 століття вона залишалася одним з можливих варіантів мікроструктури Всесвіту.
У наш час розвиток фізики на мезоскопические рівні та її додатків (насамперед у галузі нанотехнологій) пов'язане зі зростанням інтересу до вивчення все більш хаотичних, у тому числі низьковимірних систем. Для подібних систем навіть у тепловій рівновазі або поблизу нього вельми істотні флуктуації фізичних величин.
Розумно припустити, що місце фізики флуктуацій в майбутньому стане ще більш значним. Тим часом з теоретичної точки зору ситуацію з описом флуктуацій ще не можна вважати цілком задовільною. Навіть якщо абстрагуватися від невирішеною поки проблеми взаємозв'язку квантоводінаміческіх і термодинамічних флуктуацій, слід визнати, що послідовний опис власне термодинамічних флуктуацій фізичних величин, що характеризують макросистему в тепловій рівновазі поблизу нього, по суті відсутня.
Основні положення теорії флуктуацій були розроблені на початку минулого сторіччя. Авторами цих публікацій були двоє молодих вчених, які працювали на самоті і далеко від провідних наукових центрів: співробітник патентного бюро в Цюріху (Швейцарія) Альберт Енштейн, яка народилася в 1879 році, і професор теоретичної фізики Львівського університету (Австро-Угорщина) Маріан Смолуховський, який народився на 7 років раніше, в 1872 році. Крім того, у відповідних теоретичних роботах з'явилася несуперечлива статистична інтерпретація другого закону термодинаміки, причому, що дуже важливо, були зрозумілі і сформульовані обмеження на його застосування. Тут маються на увазі сукупності робіт з теорії броунівського руху і теорії флуктуацій.
Енштейн і Смолуховський працювали над зазначеним колом питань з початку 20 століття і до першої світової війни. Вони вирішили ключові проблеми, розмірковуючи здебільшого незалежно, а іноді, - спираючись на результати один одного.
Завдання дослідження. У зв'язку з вищевикладеним у роботі ставилися наступні цілі:
. Розглянути поняття флуктуації, методи її обчислення і її зв'язок з основними термодинамічними параметрами;
. Дослідити можливість флуктуації об'єму для прогнозування рівноважних властивостей рідин.
Глава I.Понятие про флуктуації і методи її обчислення
.1 Загальне поняття про флуктуації
Статистична фізика приводить до висновку, що в системі обов'язково відбуваються мимовільні відхилення від рівноважного стану. При цьому значення тиску, щільності та інших величин хаотично коливаються близько деяких середніх або, як їх ще називають, рівноважних значень. Невпорядковані спонтанні відхилення якого-небудь параметра від його рівноважного значення, що виникають внаслідок хаотичності внутрішнього руху в системі, називаються флуктуаціями цієї фізичної величини
Зазвичай вони малі і тому в макроскопічному плані не помітні. Однак є явища, які цілком пояснюються флуктуаціями тих чи інших параметрів. До них відносяться, наприклад, молекулярне розсіювання світла і броунівський рух. Дуже важливо, що флуктуації ставлять природний межа точності вимірювань фізичних величин.
Наявність флуктуації є неминучий наслідок атомної будови речовини і хаотичності теплового руху, а ці уявлення лежать в основі статистичної фізики. Тому теоретичне дослідження флуктуаційних явищ у роботах Ейнштейна, Смолуховського та інших фізиків і досвідчена перевірка отриманих результатів на початку нашого століття були важливим етапом в історії фізики. Саме тоді вперше були отримані прямі докази існування атомів і справедливості постулатів статистичної теорії, до якої деякі вчені...
