молекулярно-кинетическая теория – раздел молекулярной , изучающий свойства вещества на основе представлений об их молекулярном строении и определенных законах взаимодействия между атомами (молекулами), из которых состоит вещество. считается, что частицы вещества находятся в непрерывном, беспорядочном движении и это их движение воспринимается как тепло.
до 19 в. весьма популярной основой учения о тепле была теория теплорода или некоторой жидкой субстанции, перетекающей от одного тела к другому. нагревание тел объяснялось увеличением, а охлаждение – уменьшением содержащегося внутри них теплорода. понятие об атомах долго казалось ненужным для теории тепла, однако многие ученые уже тогда интуитивно связывали тепло с движением молекул. так, в частности, думал ученый м.в.ломоносов. прошло немало времени, прежде чем молекулярно-кинетическая теория окончательно победила в сознании ученых и стала неотъемлемым достоянием .
многие явления в газах, жидкостях и твердых телах находят в рамках молекулярно-кинетической теории простое и убедительное объяснение. так давление, оказываемое газом на стенки сосуда, в котором он заключен, рассматривается как суммарный результат многочисленных соударений быстро движущихся молекул со стенкой, в результате которых они стенке свой импульс. (напомним, что именно изменение импульса в единицу времени приводит по законам механики к появлению силы, а сила, отнесенная к единице поверхности стенки, и есть давление). кинетическая энергия движения частиц, усредненная по их огромному числу, определяет то, что принято называть температурой вещества.
истоки атомистической идеи, т.е. представления о том, что все тела в природе состоят из мельчайших неделимых частиц-атомов, восходят еще к древнегреческим философам – левкиппу и демокриту. более двух тысяч лет назад демокрит писал: «…атомы бесчисленны по величине и по множеству, носятся же они во вселенной, кружась в вихре, и таким образом рождается все сложное: огонь, вода, воздух, земля». решающий вклад в развитие молекулярно-кинетической теории был внесен во второй половине 19 в. замечательных ученых дж.к.максвелла и л.больцмана, которые заложили основы статистического (вероятностного) описания свойств веществ (главным образом, газов), состоящих из огромного числа хаотически движущихся молекул. статистический подход был обобщен (по отношению к любым состояниям вещества) в начале 20 в. в трудах американского ученого дж.гиббса, который считается одним из основоположников статистической механики или статистической . наконец, в первые десятилетия 20 в. поняли, что поведение атомов и молекул подчиняется законам не классической, а квантовой механики. это дало мощный импульс развитию статистической и позволило описать целый ряд явлений, которые ранее не поддавались объяснению в рамках обычных представлений классической механики.
Термодинамическая энтропия {\displaystyle S}, часто именуемая энтропией, — физическая величина, используемая для описания термодинамической системы, одна из основных термодинамических величин. Энтропия является функцией состояния и широко используется в термодинамике, в том числе технической (анализ работы тепловых машин и холодильных установок) и химической (расчёт равновесий химических реакций.
Если в некоторый момент времени энтропия замкнутой системы отлична от максимальной, то в последующие моменты энтропия не убывает — увеличивается или в предельном случае остается постоянной.
Закон не имеет физической подоплёки, а исключительно математическую, то есть теоретически он может быть нарушен, но вероятность этого события настолько мала, что ей можно пренебречь.
Так как во всех осуществляющихся в природе замкнутых системах энтропия никогда не убывает — она увеличивается или, в предельном случае, остается постоянной — все процессы, происходящие с макроскопическими телами, можно разделить на необратимые и обратимые.
Под необратимыми подразумеваются процессы, сопровождающиеся возрастанием энтропии всей замкнутой системы. Процессы, которые были бы их повторениями в обратном порядке — не могут происходить, так как при этом энтропия должна была бы уменьшиться.
Обратимыми же называют процессы, при которых термодинамическая энтропия замкнутой системы остается постоянной. (Энтропия отдельных частей системы при этом не обязательно будет постоянной.)
