Аннотация. Показано, что положения молекулярно-кинетической теории противоречивы. Идея абсолютно упругих соударений не позволяет достичь вероятностного характера распределения молекул по скоростям.

Введение

Мне, как и всем «технарям», обучаясь на первых курсах в ВУЗе, пришлось изучать термодинамику и молекулярно-кинетическую теорию. Газовая термодинамика воспринималась легко и просто: p (давление), V (объем газа), T (температура газа), W (механическая работа, совершаемая газом) и т.д. Но что касается энтропии S, суть ее до сих пор остается для меня загадкой.

Я специалист по электродинамике, области далекой от термодинамики. Желание разобраться в некоторых вопросах термодинамики подсказало путь: необходимо пройти от молекулярно-кинетической теории к термодинамике. Это логически оправдано, поскольку p, V, T, W и S являются интегральными характеристиками состояния газа, а молекулы, их хаотическое движение и взаимодействие определяют величины этих интегральных характеристик. В отличие от специалистов, которые имеют гораздо больший опыт и информацию, у меня есть небольшая трудность. Я должен «копаться в деталях», известных специалистам, и осмысливать их со своей точки зрения. Но это, с другой стороны, является преимуществом: можно «в стоге сена» случайно обнаружить «иголку».

1.Давление.

Здесь все просто, но есть небольшая ошибка в вычислениях величины давления газа на стенки сосуда. Прежде, чем приводить выкладки, дадим для пояснений пример. Пусть толстая стенка покоится на платформе. Эта платформа неподвижна и может перемещаться вдоль оси х (рис. 1). Будем из пулемета стрелять в эту стенку.

Удар пули о стенку абсолютно упругий. Стенка постепенно начнет увеличивать скорость. При отсутствии трения скорость платформы будет постепенно возрастать, пока не достигнет скорости равной скорости пули. С этого момента пули уже не будут «стучать по стенке» на платформе. Это в идеале.

Реально существуют силы трения, которые будут тормозить движение стенки. При наличии сил трения установится стационарный режим, при котором скорость стенки будет постоянной, но меньше скорости пули. Режим реализуется тогда, когда энергия энергия, отдаваемая пулей, будет равна работе сил трения за время, равное интервалу между двумя последовательными попаданиями пули в стенку.

Используя эту аналогию, расчитаем давление, производимое на стенку частицами. Итак, пусть мы имеем стенку с платформой массой М, которая может с трением перемещаться вдоль оси х.

рис.1

формате PDF (147Кб)