Физические законы

Найденo 33 статьи

Научные законы, утверждения, уравнения

Закон Дюлонга и Пти

Зако́н Дюло́нга и Пти, эмпирическое правило, согласно которому молярная теплоёмкость при постоянном объёме для всех твёрдых тел одинакова и приблизительно равна . Установлен П. Дюлонгом и А.-Т. Пти в 1819 г. Закон Дюлонга и Пти выполняется для большинства химических элементов и простых соединений вблизи комнатной температуры. При низких температурах наблюдаются отклонения от этого закона.

Научные теории, концепции, гипотезы, модели

Уравнение Клапейрона

Уравне́ние Клапейро́на, уравнение состояния идеального газа, определяющее зависимость между его давлением , объёмом и абсолютной температурой . Установлено Э. Клапейроном в 1834 г. в виде: где – коэффициент пропорциональности, зависящий от массы газа и его мольной массы. В 1874 г. Д. И. Менделеев, используя закон Авогадро, вывел уравнение состояния для 1 моля идеального газа: , где – универсальная газовая постоянная. Уравнение Клапейрона применимо с определённой степенью точности к реальным газам при низких давлениях и высоких температурах.

Термины

Микроканоническое распределение Гиббса

Микроканони́ческое распреде́ление Ги́ббса, равновесное распределение вероятностей состояний статистического ансамбля систем с заданной полной энергией при постоянном объёме и постоянном числе частиц, но энергетически изолированных от окружающей среды, т. е. статистическое распределение для микроканонического ансамбля Гиббса. Установлено американским физиком Дж. У. Гиббсом (1901) как один из основных законов статистической физики. Согласно этому закону, все микроскопические состояния на поверхности заданной энергии (т. е. заданной функции Гамильтона) равновероятны, а вероятности других состояний равны нулю (системы энергетически изолированы). Микроканоническое распределение Гиббса неудобно для практики и применяется при теоретических исследованиях, т. к. из всех распределений Гиббса оно наиболее тесно связано с механикой. Для конкретных задач удобнее рассматривать не энергетически изолированные системы, а системы, находящиеся в тепловом контакте с окружающей средой, температуpa которой постоянна (с термостатом), и применять каноническое распределение Гиббса или рассматривать системы, для которых возможен обмен энергией и частицами с термостатом, и использовать большое каноническое распределение Гиббса.

Научные законы, утверждения, уравнения

Правило Маттиссена

Пра́вило Ма́ттиссена, эмпирическое правило, устанавливающее, что общее электрическое сопротивление кристаллического металлического образца равно сумме сопротивления , обусловленного рассеянием электронов проводимости на тепловых колебаниях решётки (фононах), и сопротивления ρ0, связанного с присутствием в металле примесных атомов и других дефектов кристаллической решётки: . Это правило является приближённым и может нарушаться вследствие корреляции между процессами решёточного и примесного рассеяний электронов.

Научные законы, утверждения, уравнения

Закон Бойля – Мариотта

Зако́н Бо́йля – Марио́тта, физический закон, описывающий изотермические процессы в газе. Согласно закону Бойля – Мариотта, при постоянной температуре объём данной массы газа обратно пропорционален его давлению : . Закон Бойля – Мариотта является следствием уравнения Клапейрона и строго выполняется только для идеальных газов и в окрестности точки Бойля реальных газов. Для реальных газов закон Бойля – Мариотта выполняется приближённо – тем лучше, чем дальше состояние газа от критического.

Научные теории, концепции, гипотезы, модели

Эргодическая гипотеза

Эргоди́ческая гипо́теза в статистической физике, предположение о том, что для любых физических величин, характеризующих данную физическую систему, средние значения по времени точно совпадают со средними значениями по соответствующему статистическому ансамблю (микроканоническому для изолированной системы, каноническому или большому каноническому для открытой системы). Предложена Л. Больцманом в 1887 г. Достаточно строгие доказательства эргодической гипотезы имеются лишь для некоторых простейших физических систем, например идеальных газов. Положила начало эргодической теории, изучающей статистические свойства широкого класса динамических систем, прежде всего консервативных.

Научные законы, утверждения, уравнения

Принцип отвердевания

При́нцип отвердева́ния, одно из положений статики, в соответствии с которым положение равновесия, а также форма и конфигурация изменяемой механической системы сохраняются при «отвердевании» системы, т. е. при замене данной системы абсолютно твёрдым телом той же формы, находящимся под действием тех же сил. Широко используется в инженерной практике при статических расчётах.

Научные законы, утверждения, уравнения

Принцип Ле Шателье – Брауна

При́нцип Ле Шателье́ – Бра́уна выражает общее свойство термодинамических систем: смещение устойчивого равновесия системы под действием внешнего возмущения происходит таким образом, чтобы эффект внешнего воздействия ослаблялся. Процессы, ослабляющие влияние внешних возмущений, характерны для равновесных систем любой природы, если эти возмущения не нарушают термодинамической устойчивости систем. Принцип Ле Шателье – Брауна позволяет предсказать направление смещения термодинамического равновесия без детального анализа свойств системы, иногда очень сложной (например, многокомпонентной гетерогенной системы).

Научные законы, утверждения, уравнения

Первое начало термодинамики

Пе́рвое нача́ло термодина́мики, один из основных законов термодинамики, обобщающий закон сохранения энергии (установленный ранее для механических систем) на процессы, связанные с передачей теплоты. Впервые сформулировано Ю. Р. фон Майером в 1841 г., доказано экспериментально Дж. Джоулем в 1843–1850 гг. Всеобщий характер закона сохранения энергии математически обосновал Г. Гельмгольц в 1847 г. Первое начало термодинамики устанавливает связь между изменением внутренней энергии системы, работой, которую система совершает против внешних сил, и количеством теплоты, получаемым системой из окружающей среды.

Научные законы, утверждения, уравнения

Квантовая теорема регрессии

Ква́нтовая теоре́ма регре́ссии, в теории открытых квантовых систем – утверждение о том, что многовременны́е корреляционные функции могут быть определены на основе одновременно́й динамики. В современной теории открытых квантовых систем принято формулировать данное утверждение в виде формул, выражающих многовременные корреляционные функции в терминах начальной матрицы плотности и эволюционного отображения. В случае двухвременных корреляционных функций такие формулы называются регрессионными, а в случае многовременных – обобщёнными регрессионными формулами.