Mô tả: tài liệu uy tín được biên soạn bởi giảng viên đại học Bách Khoa TPHCM, thuận lợi cho qua trình tự học, nghiên cứu bổ sung kiến thức môn vật lý, vật lý cao cấp, tài liệu từ cớ bản tới nâng cao, bổ sung kiến thức thi học sinh giỏi vật lý, nghiên cứu, công thức có chú thích, đính kèm tài liệu tiếng anh, tiếng pháp Tìa liệu biên soạn dựa trên chuẩn vật lí Châu Âu, sử dụng kí hiệu phổ biến tư trường đại học Paris technique Description: Document prestigieux compilé par la faculté de technologie de lUniversité de Ho Chi Minh Ville, propice à la séquence détude, recherche avancée en physique avancée, physique, matériaux de zéro à avancé , compléter les connaissances dexcellents étudiants en physique, recherche, formule avec notes de bas de page, joindre des documents en anglais, français La compilation est basée sur les standards de physique européens, en utilisant la technique commune de lUniversité de Paris Description: Prestigious document compiled by Ho Chi Minh City University of Technology faculty, conducive to the study sequence, advanced research in advanced physics, physics, materials from scratch to advanced , supplement the knowledge of excellent students in physics, research, formula with footnotes, attach documents in English, French The compilation is based on European physics standards, using the Paris University common technique
Chương Nhiệt động học Nội dung • Các mức độ quan sát vĩ mơ, trung mơ, vi mơ • Giá trị trung bình thăng giáng • Pt trạng thái – thơng số trạng thái • Đại lượng quãng tính, đại lượng cường tính Các hệ nhiệt động • Nhiệt động học NC hệ vật chất biến đổi chúng với nhiệt độ T thông số quan trọng Các mức độ quan sát Mức độ phân tử hay vi mô Hệ : tập hợp hạt tương tác Ta khơng thể đốn tiến triển hạt riêng biệt cách áp dụng định luật học lý do: - Số hạt lớn => số pt học lớn => việc giải hệ pt vi phân không thể, bẳng pp số gần có sữ dụng máy tính lớn - Tương tác hạt biết cách gần - Tuy nhiên hai trở ngại khắc phục, nghiệm pt vi phân mang đặc tính hỗn lạon (chaos) - Chaos->Lời giải từ cấu hình ban đầu gần lại khác Mức độ nhiệt động học hay vĩ mơ • Nhiệt động học không quan sát cấu trúc phân tử vật chất • Các đặc tính vật chất thể đại lượng vĩ mô,được đo điểm liên tục Khối lượng riêng, nhiệt độ, áp suất • Mối liên hệ đại lượng nhiệt động xác định quy mô vĩ mô, đại lượng học, gián đoạn xác định quy mơ phân tử có chất thống kê Mức độ trung mơ • Trong điều kiện khí thơng thường, 1m3 khí chứa 3x1025 phân tử • Mộ hình lập phương cạnh 1m, chứa 3x107 phân tử Một thể tích nhỏ thiết bị đo lường chúng ta, chứa số đủ lớn phân tử để đại lượng nhiệt động có ý nghĩa Mức độ trung gian gọi mức độ trung mơ Khối lượng riêng • =dm/ d • Nếu d thể tích vi mơ, gián đoạn., ngồi phân tử chuyển động, hai lần đo cho kết khác • d thể tích vĩ mơ, liên tục khơng thấy biến đội khối lượng riêng • d phải chứa số đủ lớn để thăng giáng hai lần đo không đáng kể, d phải đủ nhò để coi vật chất đồng • => Các phần tử thể tích sử dụng nhiêt động học trng biểu thức vi phân phải mức độ trung mô Thăng giáng • Các đại lượng nhiệt động xác định quy mơ vĩ mơ hay trung mơ, tính trung bình, tuân theo định luật nghiêm ngặt Tuy nhiên kQ đo đạc cá biệt khác giá trị trung bình • VD: Xét N phân tử phân bố Tính trung bình, số phân tử ô (1) =N/2 + T/h 1; N=1=>=1/2 Nhưng lần đo n 0, n thăng giáng giá trị 0, Thăng giáng (tt) • T/h 2: Hai phân tử N=2 =1 Trong số cách phân bố, có xác suất 50% đo n=1 Các thăng giáng không lớn t/h T/h : N Với phân tử vị trí Số cấu hình tổng cộng 2N Số cấu hình n phân tử tồn (1) số tổ hợp n phân tử hệ gồm N phân tử xác suất P(n) để n phân tử (1) N! n!( N n)! N! P(n) n!(N n)!2N CnN Thăng giáng (tt) • P(n)=P(N-n) P(n) có cực đại Pmax với n=N/2 ( N chẵn) Các giá trị n thăng giáng xung quanh giá trị trung bình • NC hàm P(n) với N=100 n 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 P(n) 3.01 3.90 4.85 5.80 6.66 7.35 7.80 7.96 7.80 7.35 6.66 5.80 4.85 3.90 3.01 P(n)/P max 0.38 0.49 0.61 0.73 0.84 0.92 0.98 1.00 0.98 0.92 0.84 0.73 0.61 0.49 0.38 Thăng giáng (tt) • Có 86% t/h n nằm khoảng 50-7 50+7 ( xấp xỉ bậc =50) • Giá trị có xác suất lớn n 50 với độ thăng giáng 50-7 50+7 57 P(n) 0.86 43 n n n n P(n) 0.86 n n Thăng giáng (tt) • Việc NC số P(n) với giá trị khác N cho phép ghi nhận việc phân bố xác suất có dạng xác suất P(n) vào khoảng 0.37 Pmax N N n n n 2 n n Với giá trị N đủ lớn, số phân tử có mặt thời điểm xác định ngăn xấp xỉ =N/2 với độ thăng giáng vào cở Tỉ suất thăng giáng • Do chuyển động hỗn loạn phân tử, đại lượng vĩ mô hệ gồm n hạt thăng giáng xung quanh giá trị trung bình chúng với tỉ suất thăng giáng =độ thăng giáng /giá trị trung bình • Tỉ suất thăng giáng n n n Cân nhiệt động học - Giả thiết ergodic Một giá trị trung bình, thí dụ tb độ lớn vận tốc đnghĩa theo cách : - Tbình vận tốc phân tử khoảng thời gian đủ dài - Tb vận tốc phân tử mẫu 1thời điểm - Khi hệ trạng thái cân nhiệt động số phân tử đủ lớn, hai giá trị tb ( Giả thiết ergodic) Nhiệt độ • Hệ cân nhiệt động nhiệt độ có giá trị điểm • Với hệ vĩ mơ, khơng có can thiệp từ bên ngồi, nhiệt độ có khuynh hướng lấy giá tị cho vật tiếp xúc • Nhiệt độ thể vĩ mô lượng chuyển động nhiệt phân tử Thông số trạng thái- pt trạng thái • Trạng thái hệ nhiệt động mô tả tập hợp đặc trưng hệ mức độ vĩ mô, gọi thơng số trạng thái P,T,V/n (n số mol) • Pt trạng thái mối liên hệ thông số tthái f(P,T,V/n) = • Đại lượng qng tính : đại lượng có tính cộng, xác định tồn hệ - Khối lượng, điện tích • Đại lượng cường tính , xác định điểm, khơng có tính cộng – khối lượng riêng, mật độ điện tích, nhiệt độ, áp suất ... khác Mức độ nhiệt động học hay vĩ mơ • Nhiệt động học khơng quan sát cấu trúc phân tử vật chất • Các đặc tính vật chất thể đại lượng vĩ mô,được đo điểm liên tục Khối lượng riêng, nhiệt độ, áp... trạng thái cân nhiệt động số phân tử đủ lớn, hai giá trị tb ( Giả thiết ergodic) Nhiệt độ • Hệ cân nhiệt động nhiệt độ có giá trị điểm • Với hệ vĩ mơ, khơng có can thiệp từ bên ngồi, nhiệt độ có... số phân tử (1) =N/2 + T/h 1; N =1= > =1/ 2 Nhưng lần đo n 0, n thăng giáng giá trị 0, Thăng giáng (tt) • T/h 2: Hai phân tử N=2 =1 Trong số cách phân bố, có xác suất 50% đo n =1 Các thăng