Тепло как результат движения множества микрочастиц

Из курса физики вы знаете, что тепло связано с движением атомов и молекул в веществе, а абсолютная температура тела пропорциональна средней кинетической энергии частиц, составляющих вещество.

Но движение частиц подчиняется механическим законам. Следовательно, изучая механическое движение составляющих вещество частиц, можно понять причину необратимости термодинамических процессов.

Однако на этом пути возникают непреодолимые трудности. Вспомните химию, понятие 1 моль, число частиц в 1 моль газа и объем, занимаемый газом в количестве вещества 1 моль. Обычная трехлитровая банка содержит примерно 1023 молекул газа. Это огромное число! Написать столько уравнений и тем более решить их - нереальная задача. Но, самое главное, для практических целей это и не нужно. Все измеряемые нашими приборами параметры выражаются через некоторые средние значения, характеризующие движение частицы. Для вычисления средних значений большого числа объектов, составляющих систему, был разработан специальный раздел математики - математическая статистика.

Динамическое описание, основанное на законах Ньютона, неприменимо для макроскопической системы, состоящей из большого числа частиц. Чтобы объяснить качественные особенности (в частности, необратимость) термодинамических процессов, необходимо перейти к статистическому описания.

Читать далее