Termodinamika és statisztikus fizika

Az előadások a következő témára: "Termodinamika és statisztikus fizika"— Előadás másolata:

1 Termodinamika és statisztikus fizika
Lord Kelvin (William Thomson ) abszolút hőmérséklet és skála (1850) Rudolf Julius Emanuel Clausius ( ) „A hő magától nem mehet át a hidegebb testről a melegebbre.” (1850)

2 kinetikus gázelmélet (1857)
„A természetben lehetetlen olyan folyamat, amelynek egyetlen eredménye mechanikai munka egy hőtartály rovására.” (Kelvin, 1851) kinetikus gázelmélet (1857) rugalmas ütközés csak a fallal, ugyanazzal az átlagsebességgel, bármilyen irányban egyforma gyakorisággal: p = nmc2/3V  pV = 2/3 nmc2/2 = 2/3 K ~ T túl nagy sebesség  ütközések közötti átlagos szabad úthossz:  = l3/2

3 Maxwell kinetikus gázelmélet (1859-60-)
a kis gömbök csak az ütközés pillanatában hatnak kölcsön a sebességkomponensek statisztikus függetlensége Nf(vx)dvx  Nf(vx)f(vy)f(vz)dvxdvydvz  f(vx)f(vy)f(vz) = φ(vx2 + vy2 + vz2) valószínűségszámítás: a gázmolekulák sebességeloszlásának statisztikus törvénye fM-B = Cexp(-E/kT) λ = 1/2 l3/2

4 Johann Joseph Loschmidt (1821-1895)
Clausius entrópia (1865) zárt rendszerben állandó (reverzibilis folyamatok) vagy nő (irreverzibilis folyamatok) meghatározza a természeti folyamatok irányát matematikai megformulázása hőhalál [Kelvin (1852)] Johann Joseph Loschmidt ( ) 1 cm3 normál gázban lévő molekulák száma, átmérője ( )

5 Ludwig Boltzmann ( ) a gázmolekulák sebességeloszlása egyensúlyban ( ) - a klasszikus statisztikus fizika megalapozása az ideális gázok kinetikus egyenletei, az entrópia és valószínűség kapcsolata - S = klnW -, a második főtétel statisztikai jellege, H-tétel  az irreverzibilis folyamatok felé (1872) a sugárzások termodinamikája  a hőmérsékleti sugárzás törvénye (1884)

6 Johannes Diederik van der Waals (1837-1923)
reális gáz állapotegyenlete ( ) (p + a/V2)(V - b) = RT Nobel-díj a gázok és folyadékok kutatásárért (1910) Josiah Willard Gibbs ( ) termodinamikai potenciálok, fluktuációk, sokaságok, ergodikus hipotézis ( )

7 Az anyag diszkrét szerkezete
Johann Heinrich Wilhelm Geissler (1814/5-1879) Julius Plücker ( ) higanyos vákuumszivattyú + kételektródos cső (színképvizsgálatokhoz 1855)

8 Geissler-csövek:

9

10

11

12 a H első három vonala + a katódsugarak felfedezése, mágneses térben elhajlanak (1858)

13 Dmitrij Ivanovics Mengyelejev (1834-1907)
kémiai elemek periódusos rendszere, atomsúlyok (1869) 

14 ismeretlen elemek jóslása (1871)

15 George Johnstone Stoney (1826-1911)
felveti, hogy az elektromos töltés diszkrét meny-nyiségekből áll (1874), van egy hordozó „atomja” (1881), és az „elektron” nevet adja neki (1891) Sir Willam Crookes ( ) a katódsugarak az áramból származó negatívan töltött részecskék (1879)

16

17 Eugen Goldstein (1850-1930) H. R. Hertz a katódsugarak hullámok?
elhajlásuk elektromos térben a csősugarak (1886) H. R. Hertz a szikraközre eső ultraibolya sugárzás segíti az átütést (1887) a katódsugarak képesek áthatolni vékony fémfólián (1892), tehát hullámok?