В релятивистской динамике, в отличие от классической, масса как мера инертности зависит от скорости

Работа добавлена: 2018-07-06






№28

1. В релятивистской динамике, в отличие от классической, масса как мера инертности зависит от скорости

              Рис. 4.1. Зависимость m/m0 v/c

Рис. 4.2. Зависимость релятивистского импульса от скорости

где m0 – масса тела, измеренная в системе отсчета, по отношению к которой тело покоится;m  – релятивистская масса тела в движущейся со скоростью системе.

Отличие m и m0 становится заметным только при больших скоростях v , близких к с (рис. 4.1). Таким образом, релятивистская масса – величина относительная, зависящая от скорости движения системы.

Значение релятивистского импульса определяется произведением релятивистской массы тела на его скорость

Зависимость релятивистского импульса от скорости изображена на рис. 4.2. Классический импульс изменяется линейно.

Таким образом, в отличие от классического импульса, релятивистский импульс растет при малых скоростях за счет движения, скорости, а при больших – за счет увеличения массы.

2. Изменение энтропии в процессе фазового перехода «твёрдое тело-жидкость» можно найти просто, если считать процесс равновесным.

Это вполне допустимое приближение, если считать, что разность температур между системой и тем объектом, который поставляет системе тепло, не слишком велика, намного меньше температуры плавления. Тогда можно использовать термодинамический смысл энтропии: с точки зрения термодинамики энтропия – это такая функция состояния системы, изменение которой dS в элементарном равновесном процессе равно отношению порции тепла δQ, которое система получает в этом процессе, к температуре системы Т:  ,

 Так как температура системы в данном фазовом переходе не меняется и равна температуре плавления, то подынтегральное выражение –это величина, которая в ходе процесса не меняется, поэтому она от массы m вещества не зависит. Тогда

 Из этой формулы следует, что при плавлении энтропия возрастает, а при кристаллизации уменьшается. Физический смысл этого результата достаточно ясен: фазовая область молекулы в твердом теле гораздо меньше, чем в жидкости, так как в твердом теле каждой молекуле доступна только малая область пространства между соседними узлами кристаллической решетки, а в жидкости молекулы занимают всю область пространства. Поэтому при равной температуре энтропия твердого тела меньше энтропии жидкости. Это означает, что твердое тело представляет собой более упорядоченную, и менее хаотичную систему, чем жидкость.

Применение энтропии в процессе «жидкость-газ» можно найти просто, считая процесс равновесным. И опять это вполне допустимое приближение, при условии, что разность температур между системой и «поставщиком» тепла невелика, т.е. намного меньше температуры кипения. Тогда

Из формулы следует, что при испарении энтропия возрастает, а при конденсации уменьшается.

Физический смысл этого результата состоит в различии фазовой области молекулы в жидкости и газе. Хотя в жидкости и газе каждой молекуле доступна вся область пространства, занятая системой, но сама эта область для жидкости существенно меньше, чем для газа. В жидкости силы притяжения между молекулами удерживают их на определенном расстоянии друг от друга. Поэтому каждая молекула хотя и имеет возможность свободно мигрировать по области пространства, занятой жидкостью, но не имеет возможности «оторваться от коллектива» остальных молекул: стоит ей оторваться от одной молекулы, как тут же притягивается другая. Поэтому объем жидкости зависит от её количества и никак не связан с объемом сосуда.

Молекулы газа ведут себя иначе. У них гораздо больше свободы, среднее расстояние между ними таково, что силы притяжения очень малы, и молекулы «замечают друг друга» лишь при столкновениях. В результате газ всегда занимает весь объем сосуда.

Поэтому при равных температурах фазовая область молекул газа значительно больше фазовой области молекул жидкости, и энтропия газа больше энтропии жидкости. Газ, по сравнению с жидкостью, гораздо менее упорядоченная, более хаотичная система.




Возможно эти работы будут Вам интересны.

1. В своей динамике симпатия может достигать напряженности переходя в страстное увлечение либо пр.

2. Момент инерции скалярная в общем случае тензорная физическая величина мера инертно

3. застоем в отличие от хрущевской оттепели что означало стагнацию развития практически во всех сферах по.

4. МАССА АЛМАСУ НЕГІЗДЕРІС

5. Порядок точности схемы зависит от параметров

6. Модуль вектора угловой скорости равен .

7. Масса это свойство тела характеризующее его инертность.

8. -ся отдельные слова но в отличие от лексикологии исследующей лексическое значение слова функционально-сти

9. . 2. Масса : 2 А Скаляр шама В Ілгерілмелі қозғалыс кезінде дененің и.

10. апланировка не зависит от несущих стен возможны любые решения наружных поверхностей.