Номер 14, страница 201 - гдз по физике 10 класс учебник часть 1 Генденштейн, Дик

Молекулярная физика и термодинамика. Глава 5. Молекулярная физика. Параграф 24. Молекулярно-кинетическая теория - номер 14, страница 201.

Условие.

14. Сравните макроскопические и микроскопические параметры состояния тел: что у них общего и чем они различаются? Приведите примеры макроскопических и микроскопических параметров.

Решение.

Что у них общего

И макроскопические, и микроскопические параметры описывают состояние одного и того же физического тела или системы. Их главное общее свойство — это взаимосвязь. Макроскопические параметры являются результатом усредненного, коллективного действия огромного числа микрочастиц. Таким образом, они не являются независимыми друг от друга, а представляют собой два разных уровня описания одного и того же явления. Например, температура (макропараметр) пропорциональна средней кинетической энергии хаотического движения молекул (микропараметр), а давление газа на стенки сосуда (макропараметр) является результатом многочисленных ударов отдельных молекул (микропараметры).

Ответ: Общее свойство — оба типа параметров описывают состояние одного и того же тела и тесно взаимосвязаны: макропараметры являются усредненным проявлением микроскопических.

Чем они различаются

Основные различия между макроскопическими и микроскопическими параметрами:
1. Масштаб описания: макроскопические параметры (давление, объем, температура) характеризуют систему как единое целое. Микроскопические параметры (масса, скорость, энергия отдельной молекулы) описывают индивидуальные свойства частиц, составляющих систему.
2. Способ определения: макроскопические параметры можно измерить напрямую с помощью приборов (манометр, термометр, линейка). Микроскопические параметры для огромного ансамбля частиц напрямую не измеряются; для их описания используют статистические методы и оперируют средними значениями (средняя скорость, средняя энергия).
3. Природа величин: для системы в состоянии равновесия макроскопические параметры постоянны. В то же время микроскопические параметры (например, скорости отдельных молекул) постоянно и хаотично меняются. Поэтому микропараметры носят статистический характер, а макропараметры для равновесного состояния — детерминированный (определенный).

Ответ: Различия заключаются в масштабе (система в целом vs. отдельные частицы), способе определения (прямое измерение vs. статистические расчеты) и природе величин (детерминированные vs. статистические).

Примеры макроскопических и микроскопических параметров

Примеры макроскопических параметров: давление ($\text{p}$), объем ($\text{V}$), температура ($\text{T}$), масса ($\text{m}$), плотность ($\rho$), внутренняя энергия ($\text{U}$).

Примеры микроскопических параметров: масса молекулы ($m_0$), скорость молекулы ($\text{v}$), импульс молекулы, средняя кинетическая энергия поступательного движения молекул ($ ext{<}E_k ext{>}$), концентрация молекул ($\text{n}$ — число частиц в единице объема).

Ответ: Примеры макропараметров — давление, объем, температура. Примеры микропараметров — масса молекулы, скорость молекулы, концентрация молекул.