Makroskopisk skala

Den aktuelle version af siden er endnu ikke blevet gennemgået af erfarne bidragydere og kan afvige væsentligt fra den version , der blev gennemgået den 13. oktober 2013; checks kræver 6 redigeringer .

Den makroskopiske skala er den længdeskala, hvorpå objekter eller processer har størrelser, der kan måles og observeres med det blotte øje .

I forhold til fænomener og abstrakte objekter beskriver den makroskopiske skala tilværelsen i verden, som vi opfatter den, ofte i modsætning til erfaring ( mikroskopi ) og teori (mikrokosmos fysik, statistisk fysik ), hvor geometriske objekter mindre end en millimeter lange er . overvejet .

Makroskopisk syn ved synet af en bold fortæller os, at det bare er en bold. Mikroskopisk syn kan afsløre et tykt lag hud med en rund form, bestående af folder, revner og sprækker (når man ser det gennem et mikroskop ), og længere nede på skalaen kan man se en samling molekyler med en nogenlunde kugleformet form.

Alt relateret til fysiske objekter og fysiske parametre, der har en geometrisk udstrækning på mere end en millimeter, kaldes makroskopi. For eksempel kan klassisk mekanik , som beskriver kuglens bevægelse, nævnt ovenfor, betragtes som en overvejende makroskopisk teori. På meget mindre skalaer af atomer og molekyler er klassisk mekanik ikke længere gyldig, og bevægelsen af ​​partikler i et kvantemikrosystem er beskrevet af kvantemekanik . Et andet eksempel er et Bose-Einstein-kondensat nær det absolutte temperaturminimum , som udviser elementære kvanteeffekter på makroskopisk niveau.

Udtrykket "makroskopisk skala" kan også betyde "forstørret visning", det vil sige en visning, der kun kan ses fra et stort perspektiv. Den makroskopiske position kan opfattes som det "store billede".

Det modsatte af en makroskopisk skala er en mikroskopisk skala : disse er objekter, der er mindre end dem, der let kan ses med det blotte øje og kræver en linse eller et mikroskop for at se dem klart.

Makroskopisk skala i termodynamik

Konventionelt omfatter makroskopiske systemer i termodynamik objekter med størrelser fra 10 -7  m (100 nm) til 10 12  m [1] . Betingelsen af ​​den nedre grænse hænger blandt andet sammen med, at det for termodynamikken ikke er størrelsen af ​​objektet, der er vigtigt, men antallet af partikler, der danner det. En terning af en ideel gas med en kant på 100 nm indeholder omkring 27.000 partikler under normale forhold (se Loschmidts konstant ). De sædvanlige genstande for undersøgelse med termodynamiske metoder er systemer med antallet af partikler ( strukturelle enheder ) 10 15 -10 55 [2] ( Avogadros tal er omtrent lig med 6 10 23 , planeten Jorden består af cirka 10 50 atomer [2] ). Den eneste undtagelse er et absolut solidt legeme , uanset dets størrelse, som ikke er relateret til kontinuerlige medier og tjener som genstand for undersøgelse af mekanik , men ikke termodynamik [2] .

Den øvre grænse for anvendeligheden af ​​termodynamikkens love ligger inden for makrosystemer af kosmiske skalaer, for hvilke ikke-additiviteten af ​​indre energi på grund af tyngdekraften endnu ikke er afgørende [3] . I sin nuværende form kan termodynamikkens love, inklusive dens anden lov, ikke anvendes på store områder af universet ( Metagalaxy ), og endnu mere på universet som helhed [4] . Anvendelsesområdet for termodynamikkens love på rumobjekter er begrænset af kravet om, at betingelsen

hvor E er systemets samlede energi ; U g er dens gravitationsenergi (som kan estimeres ved hjælp af den newtonske tilnærmelse af gravitationsteorien [5] ).

Links

Noter

  1. ↑ Khachkuruzov G. A., Fundamentals of General and Chemical Thermodynamics, 1979 , s. otte.
  2. ↑ 1 2 3 Borshchevsky A. Ya., Physical chemistry, bind 1, 2017 , s. 40.
  3. ↑ Mironova G. A. et al., Molekylær fysik og termodynamik i spørgsmål og opgaver, 2012 , s. 162.
  4. ↑ Bazarov I.P., Thermodynamics, 2010 , s. 83.
  5. ↑ Terletsky Ya. P., Statistical Physics, 1994 , s. 343.

Litteratur