麥克斯韋關(guān)系式,如何推導麥克斯韋關(guān)系式
1、如何推導麥克斯韋關(guān)系式
推導過程如下:
接上圖:
接上圖:
麥克斯韋關(guān)系式一般指基本熱力學關(guān)系。常應(yīng)用的八個熱力學函數(shù)--p、V、T、U、H、S、A、G。其中 U 和 S 分別由熱力學第一定律和第二定律導出;H、A、G 則由定義得來。而 U、H、A、G 為具有能量量綱的函數(shù)。這些熱力學函數(shù)間通過一定關(guān)系式相互聯(lián)系著。
基本熱力學關(guān)系(basic relation of thermody-namics)是熱力學的一個基本規(guī)律,指熱力學中關(guān)于熱學參量溫度、熵和力學參量壓力、體積之間的微分關(guān)系。
對于粒子數(shù)不變的熱力學系統(tǒng),在只考慮膨脹作功時,可以給出四個熱力學函數(shù)U, H, F和G,它們分別表示內(nèi)能、熵、自由能和吉布斯函數(shù)。
基本熱力學關(guān)系式共有11個。從這11個基本關(guān)系式出發(fā),可以導出許多其它衍生關(guān)系式,它們表示出各不同物理量間的相互關(guān)系,利用它們可以幫助我們由易于直接測量的物理量出發(fā)以計算難于直接測量的物理量的數(shù)值。
2、麥克斯韋關(guān)系式是什么?
麥克斯韋關(guān)系式是熱力學中的一套方程,可以從熱力學勢的定義推出。麥克斯韋關(guān)系式是熱力學勢的二階導數(shù)之間的等式的陳述。它們可以直接從二元解析函數(shù)的高階導數(shù)與求導次序無關(guān)的事實推出。
麥克斯韋關(guān)系的方程組的四個等式分別來自四個不同的熱力學方程。這四個方程可以通過對熱力學主方程做勒讓德變換而得到。
應(yīng)用:
麥克斯韋利用這四個方程計算出了電磁波的傳播速度,并發(fā)現(xiàn)電磁波的速度與光速相同。于是他預(yù)言光的本質(zhì)是電磁波,后由赫茲由實驗證明這一預(yù)言的正確性。
從麥克斯韋方程組,可以推論出光波是電磁波。麥克斯韋方程組和洛倫茲力方程是經(jīng)典電磁學的基礎(chǔ)方程。從這些基礎(chǔ)方程的相關(guān)理論,發(fā)展出現(xiàn)代的電力科技與電子科技。
3、麥克斯韋速率分布函數(shù)是什么
麥克斯韋速率分布函數(shù)是:在某一時刻,某一特定分子的速度大小是不可預(yù)知的,且運動方向也是隨機的。但在一定的宏觀條件下,對大量氣體分子而言,它們的速度分布卻遵從一定的統(tǒng)計規(guī)律。
麥克斯韋在1859年用概率論證明了在平衡態(tài)下,理想氣體分子的速度分布是有規(guī)律的,這個規(guī)律稱為麥克斯韋速率分布律,并給出了它的分布函數(shù)表達式。
麥克斯韋關(guān)系式
麥克斯韋關(guān)系式一般指基本熱力學關(guān)系。常應(yīng)用的八個熱力學函數(shù)--p、V、T、U、H、S、A、G。其中 U 和 S 分別由熱力學第一定律和第二定律導出;H、A、G 則由定義得來。而 U、H、A、G 為具有能量量綱的函數(shù)。這些熱力學函數(shù)間通過一定關(guān)系式相互聯(lián)系著。
4、麥克斯韋方程組公式及其意義
麥克斯韋方程組公式及其意義如下:
麥克斯韋方程組,是英國物理學家詹姆斯·克拉克·麥克斯韋在19世紀建立的一組描述電場、磁場與電荷密度、電流密度之間關(guān)系的偏微分方程。它由四個方程組成:描述電荷如何產(chǎn)生電場的高斯定律、論述磁單極子不存在的高斯磁定律、描述電流和時變電場怎樣產(chǎn)生磁場的麥克斯韋-安培定律、描述時變磁場如何產(chǎn)生電場的法拉第感應(yīng)定律。
從麥克斯韋方程組,可以推論出電磁波在真空中以光速傳播,并進而做出光是電磁波的猜想。麥克斯韋方程組和洛倫茲力方程是經(jīng)典電磁學的基礎(chǔ)方程。從這些基礎(chǔ)方程的相關(guān)理論,發(fā)展出現(xiàn)代的電力科技與電子科技。
麥克斯韋在1865年提出的最初形式的方程組由20個等式和20個變量組成。他在1873年嘗試用四元數(shù)來表達,但未成功。現(xiàn)在所使用的數(shù)學形式是奧利弗·赫維賽德和約西亞·吉布斯于1884年以矢量分析的形式重新表達的。
意義:場概念的產(chǎn)生,也有麥克斯韋的一份功勞,這是當時物理學中一個偉大的創(chuàng)舉,因為正是場概念的出現(xiàn),使當時許多物理學家得以從牛頓“超距觀念”的束縛中擺脫出來,普遍地接受了電磁作用和引力作用都是“近距作用”的思想。
麥克斯韋方程組在電磁學與經(jīng)典電動力學中的地位,如同牛頓運動定律在牛頓力學中的地位一樣。以麥克斯韋方程組為核心的電磁理論,是經(jīng)典物理學最引以自豪的成就之一。它所揭示出的電磁相互作用的完美統(tǒng)一,為物理學家樹立了這樣一種信念:物質(zhì)的各種相互作用在更高層次上應(yīng)該是統(tǒng)一的。這個理論被廣泛地應(yīng)用到技術(shù)領(lǐng)域。
請?zhí)砑游⑿盘栕稍儯?9071507959
最新更新
推薦閱讀
猜你喜歡
關(guān)注我們
