Курс лекций 1999-2000 гг

Вид материала

Курс лекций

Содержание S = k  [логарифм числа доступных для рассматриваемой частицы состояний S = R  [логарифм числа доступных для одной частицы состояний V, а при постоянном внешнем давлении P V=const стабильному состоянию (при заданном Т FG, то здесь F/N G=H-TS, а она растет

Подобный материал:

• Курс лекций 1999-2000, 14768.78kb.
• Курс лекций для студентов заочного обучения Бурмистрова Л. А., Финансы предприятий:, 1991.45kb.
• Курс лекций. Спб, 1118.16kb.
• Курс лекций. Спб, 172.51kb.
• Курс лекций. Спб, 639.95kb.
• Цнж курс «Управление газетой», 1997 г.; «Триз-шанс» (Москва) курс «Приемы рекламы, 21.89kb.
• В. Б. Аксенов Краткий курс лекций, 1098.72kb.
• Курс лекций Барнаул 2001 удк 621. 385 Хмелев В. Н., Обложкина А. Д. Материаловедение, 1417.04kb.
• Основы политологии: Курс лекций. 2-е изд., доп. Ростов на/Дону.: Феникс, 1999. 573, 14.9kb.
• Г. И. Невельского Н. Н. Жеретинцева Курс лекции, 1964.49kb.

Лекция 5

       В первой части этой лекции я хочу продолжить разговор о термодинамике. Это нам пригодится, когда мы будем потом обсуждать специфику воды как растворителя. Свободная энергия погружения разных молекул в воду играет в этом обсуждении ключевую роль.

       Для изучения свободной энергии погружения молекулы в воду берут закупоренную пробирку, наполовину заполненную водой и наполовину  —  паром, воздухом или органическим растворителем, и смотрят, как изучаемые молекулы распределились между этими двумя фазами.
       Мы уже видели, что разность свободных энергий F определяет предпочтительное состояние рассматриваемой системы (в данном случае  —  предпочтительное местонахождение рассматриваемой частицы)  —  согласно формуле
 

[Вероятность быть в б]:[вероятность быть в а] = exp[-(Fб-Fа)/kT]

(5.1)

       Свободная энергия F = E  —  TS складывается из энергии системы E и ее энтропии S. С энергией все, видимо, понятно. С температурой  —  понятно скорее интуитивно, и к ней мы еще вернемся. С энтропией  —  сложнее, и хочется повторить еще раз.
       В простейшем случае частицы в сосуде, который мы, если вы помните, рассмотрели, S = k lnV, где V  —  доступный для частицы объем.
       В чем смысл вхождения в свободную энергию этой энтропии (в виде члена -TS)? В том, что  —  если посмотреть на exp[-F/kT], забыв о E  —  то: exp[-(-TS)/kT] = exp[-(-TklnV)/kT] = V есть просто доступный объем, а он определяет число возможных состояний частицы в пространстве. Чем выше энтропия, тем больше это число состояний, тем вероятнее поэтому нахождение частицы именно в этом объеме.
       В общем случае (когда возможные состояния частицы ограничены не только ее столкновениями со стенками, окружающими объем V, но и, скажем, столкновениями c другими частицами), энтропия S частицы равна
 

Содержание