Головна

флуктуації

  1.  Магнітні флуктуації в природі
  2.  Рівноважні і нерівноважні флуктуації
  3.  Флуктуації в біології і фізіології
  4.  Флуктуації тиску газу в камері
  5.  Флуктуації електричних величин та шуми в радіофізики

Досвід показує: кількість молекул, що знаходяться в частині обсягу газу не залишається постійним. В результаті хаотичного теплового руху в інтервалі часу Dt з обсягу V « VN йде певна кількість молекул N1 і приходить N2. величини N1 і N2 не рівні один одному, тому кількість молекул  в обсязі  змінюється, відчуваючи коливання близько деякого середнього значення .

Випадкові хаотичні зміни числа молекул, щільності і ряду інших величин називаються флуктуаціями (від латинського fluctuation - коливання). Роль флуктуацій в різних фізичних явищах вельми велікаКолічественной оцінкою флуктуацій не можуть служити відхилення від середнього

,

а також середнє значення цих відхилень

,

так як  не постійна в часі, а значить  . За міру флуктуації приймають середню величину квадрата різниці D х, звану квадратичної флуктуацией

 (38)

Користуючись правилами дій зі середніми величинами, можна довести, що

 , (39)

де  - Середнє значення квадрата величини х,

 - Квадрат її середнього значення.

величина  - називається абсолютної флуктуацией, Відношення її до середнього значення величини є відносна флуктуація

 . (40)

Очевидно, що в хімічно однорідному ідеальному газі, що знаходиться в посудині з незмінним обсягом, відносні флуктуації концентрації молекул, щільності газу і тиску однакові

.

Як було встановлено Смолуховським, при великих значеннях N, ~  , точніше  . Обчислимо, при якому числі молекул газу і в якому обсязі відносна флуктуація становить 1%.  ; N = 6,37.103 . Це кількість молекул при нормальних умовах займає об'єм  ; V = 2,37.10-22 м3.

Можна довести, що у великих обсягах флуктуації менше при тих же умовах.

Флуктуації дуже великі в критичних точках, наприклад, точці рівноваги рідина-пар. У загальному випадку існує зв'язок між флуктуаціями фізичної величини в рівноважному та нерівноважному станах, що дозволяє передбачити поведінку системи при переході її через критичну точку.

Критичні точки характерні для газів, далеких від ідеального, для газів при низьких температурах і високому тиску - реальних газів.




 Вступ |  Кількість речовини |  тиск |  температура |  Рівняння стану ідеального газу |  Середня кінетична енергія поступального руху молекул |  Число ступенів свободи |  Розподіл енергії молекули за ступенями свободи |  РозподілБольцмана |  функції розподілу |

© 2016-2022  um.co.ua - учбові матеріали та реферати