Физическая энциклопедия

РАВНОРАСПРЕДЕЛЕНИЯ ЗАКОН


закон классич. статистической физики, утверждающий, что для статистич. системы в состоянии термодинамич. равновесия на каждую трансляц. и вращат. степень свободы приходится в среднем кинетич. энергия kT/2, а на каждую колебат. степень свободы — в среднем энергия kT (где Т -абс. темп-ра системы, k — Больцмана постоянная). Р. з.— приближённый закон; он нарушается в тех случаях, когда становятся существенными квант. эффекты (а в случае колебат. степеней свободы — также и ангармоничность колебаний). Р. з. позволяет легко оценить предельные значения теплоёмкостей многоатомных газов и тв. тел при высоких темп-рах.

Физический энциклопедический словарь. — М.: Советская энциклопедия.Главный редактор А. М. Прохоров.1983.

РАВНОРАСПРЕДЕЛЕНИЯ ЗАКОН

- утверждение, согласно к-рому в классич. равновесной статистич. системе ср. кинетич. энергия, приходящаяся на каждую трансляционную, вращательную и колебательнуюстепени свободы,равна q/2 (q =kT),ср. потенц. энергия, приходящаяся на каждое гармонич. колебание в системе,- тоже q/2. Т. о., на каждую колебат. степень свободы в ср. приходится энергия q - в 2 раза больше, чем на каждую трансляц.и вращат. степени свободы. Р. з. является прямым следствием статистич.вириала теоремы:


(чертой сверху обозначено усреднение с помощью классич.канонического распределения Гиббса)и того, чтоГамильтона функциясистемы Я представляет квад-ратич. форму по обобщённым импульсамрkдля любого типа движения в нерелятивистской системе и квадратич. форму по обобщённым координатамхkдля каждого происходящего в ней гармонич. колебания.

Р. з. ограничен областью применимости классич. приближения: условие невырожденности газа qвыр==(см.Больцмана распределение),гдеV- объём системы, содержащийNмолекул массойт,обеспечивает применимость Р. з. по отношению к трансляц. движению, условия = =и - по отношению к вращению молекул газа и колебат. движениям в них (I- момент инерции, w0- частота собств. колебаний). Численные значения этих характерных темп-р заметно отличаются друг от друга по порядкам величин. Напр., для молекул, входящих в состав воздуха,

К,К,К,

и поэтому при комнатной темп-ре (Т300 К) трансляц. и вращат. движения невырождены и подчиняются Р. з., тогда как колебания как бы выключены ("заморожены") и практически не дают своего вклада в термодинамич. характеристики системы. Р. з. эффективно применим в случаях, когда система может быть аппроксимирована идеальной (т. е. учёт взаимодействия частиц даёт малые поправки к равновесным термодинампч. характеристикам газа), а, кроме того, внутр. движения в молекулах (напр., вращения и колебания) независимы друг от друга и от поступат. перемещений (трансляций) молекул.

Для расчёта внутр. энергии и теплоёмкости при пост. объёме газа, состоящего из n-атомных молекул (общее число молекул -N),следует подсчитать число независимых степеней свободы, приходящихся на одну молекулу: 3 трансляционные, 3 вращательные, 3n- 6 колебательных (в линейных молекулах 2 вращательные и 3n- 5 колебательных), и воспользоваться Р. з. Тогда [для газа из линейных молекул Для простых твёрдых тел, рассматриваемых в гармонич. приближении (см.Динамика кристаллической решётки),из Р. з. при темп-pax вышеДебая температурыследуетДю-лонга и Пти закон = N·3qили для молярной теплоёмкости кристалла,Смоп= 3R(R- универсальнаягазовая постоянная).Для равновесного излучения Р. з. приводит кРэлея-Джинса закону излучения,справедливому в области низких частот

Лит.:Квасников И. А., Термодинамика и статистическая физика, М., 1991.И. А. Квасников.

Физическая энциклопедия. В 5-ти томах. — М.: Советская энциклопедия.Главный редактор А. М. Прохоров.1988.


  1. равнораспределения закон—РАВНОРАСПРЕДЕЛЕНИЯ ЗАКОН закон классич. статистической физики iутверждающий что для статистич. системы в состоянии термодинамич. равновесия на каждую трансляционную и вра...Большая советская энциклопедия
  2. равнораспределения закон—закон классической статистической физики См. Статистическая физика emутверждающий что для статистической системы в состоянии термодинамического равновесия на каждую транс...Большая Советская энциклопедия II
  3. равнораспределения закон—закон классич. статистической физики.i Согласно Р. з. в системе находящейся в состоянии равновесия термодинамическогоi на каждую поступат. и вращат степень свободы отд. ч...Большой энциклопедический политехнический словарь
  4. равнораспределения закон—теорема классической статистической физикисогласно которой на каждую степень свободы системы в равновесном состоянииприходится средняя энергия kT где k Больцмана постоян...Большой энциклопедический словарь II
  5. равнораспределения закон—РАВНОРАСПРЕДЕЛЕНИЯ ЗАКОН теорема классической статистической физики согласно которой на каждую степень свободы системы в равновесном состоянии приходится средняя энергия ...Большой энциклопедический словарь III
  6. равнораспределения закон—РАВНОРАСПРЕДЕЛЕНИЯ ЗАКОН теорема классической статистической физики согласно которой на каждую степень свободы системы в равновесном состоянии приходится средняя энергия...Большой Энциклопедический словарь V
  7. равнораспределения закон—РАВНОРАСПРЕДЕЛЕНИЯ ЗАКОН теорема классической статистической физики согласно которой на каждую степень свободы системы в равновесном состоянии приходится средняя энергия ...Современный энциклопедический словарь
  8. равнораспределения закон—РАВНОРАСПРЕДЕЛЕНИЯ ЗАКОН теорема классической статистической физики согласно которой на каждую степень свободы системы в равновесном состоянии приходится средняя энергия...Энциклопедический словарь естествознания