Полимеры

Пример- полиэтилен.

Полимеры представляют собой гибрид кристаллической и аморфной фазы – есть участки высокоупорядоченной упаковки, а есть –где атомы упакованы как попало. Мы все состоим из биополимеров.

Пример – белок.

В середине 20 века появилась наука – молекулярная биология. Белок имеет несколько структурных уровней. Первый уровень структуры – это линейная последовательность молекул – полностью «нерабочее состояние белка» - первичная структура.

Представьте себе, что эти «бусы» намотали на гибкий цилиндр – при этом одни молекулы оказались над другими и между ними возникли слабые электрические связи

После этого наш гибкий цилиндр скрутился еще в некую замкнутую сложную фигуру – на рисунке цилиндр обозначен как линия

Каков механизм сворачивания белка во второй и третий уровень структуры – неизвестно. Методом тыка – не хватит времени существования Вселенной.

Давление идеального газа.

Модель идеального газа - это хаотически движущиеся материальные точки, взаимодействующие при столкновении как абсолютно упругие шары. Только поступательные степени свободы.

Заметим, что даже две частицы могут двигаться хаотически. Причина – задача столкновения двух абсолютно упругих шаров математически неустойчива – малейшие флуктуации параметров приводят к значительным отклонениям в траектории. Уже после 5-6 столкновений нельзя предсказать координату. А в газе движется громадное количество молекул – характерное число – 10²³ – движение очень быстро станет хаотическим.

TODO@

Определение вероятности для вектора скорости, модуля скорости и направления. Представление о плотности вероятности. Представление об общем виде функции распределения по скоростям: постоянство плотности вероятности для любого направления движения для одного и того же модуля скорости. Получение зависимости давления идеального газа как функции кинетической энергии частицы:

где – средняя кинетическая энергия частиц, а n – их концентрация. Сравнение полученной формулы с экспериментальной зависимостью – законом Клапейрона-Менделеева

в котором

и определение температуры как меры средней кинетической энергии вещества:

где вводится k- коэффициент пропорциональности – постоянная Больцмана. Задача о взаимодействии различных газов с поршнем, когда они находятся по разные стороны поршня. Решается на основе модели идеального газа. Главный вывод – давление слева и справа от поршня подчиняется полученной зависимости и не зависит от массы частиц, составляющих газы.