Макроскопический масштаб

Относительные размеры
объектов, lg м

-20 —

–

-18 —

–

-16 —

–

-14 —

–

-12 —

–

-10 —

–

-8 —

–

-6 —

–

-4 —

–

-2 —

–

0 —

–

2 —

–

4 —

–

6 —

–

8 —

–

10 —

–

12 —

–

14 —

–

16 —

–

18 —

–

20 —

–

22 —

–

24 —

–

26 —

–

28 —

–

30 —

←

Диаметр протона — 0,8·10^-15

←

Диаметр атомного ядра — 3·10^-15

←

Размер атома — 3·10^-10

←

Размер водяной капли в
тумане — 5·10^-6

←

Средний рост человека — 1,7

←

Диаметр Луны — 3,48·10⁶

←

Диаметр Земли — 1,3·10⁷

←

Радиус орбиты Луны — 3,84·10⁸

←

Диаметр Солнца — 1,39·10⁹

←

Средний радиус орбиты
Земли — 1,5·10¹¹

←

Расстояние до
звезды альфа Центавра — 4·10¹⁶

←

Диаметр Млечного Пути — 7·10²⁰

←

Расстояние до
туманности Андромеды — 10²²

←

Размер видимой Вселенной — 10²⁷

Макроскопи́ческий масшта́б представляет собой масштаб длины, на котором объекты или процессы имеют размеры, поддающиеся измерению и наблюдению невооружённым глазом.

Применительно к явлениям и абстрактным объектам макроскопический масштаб описывает существование в мире, как мы его воспринимаем, часто в отличие от опыта (

конденсат Бозе-Эйнштейна вблизи абсолютного минимума температуры

, который демонстрирует элементарные квантовые эффекты на макроскопическом уровне. Термин «макроскопический масштаб» может также означать «увеличенный вид», то есть вид, доступный для рассмотрения только с большой перспективой. Макроскопическую позицию можно рассматривать как «большую картину». Противоположностью макроскопическому масштабу является микроскопический масштаб: это объекты меньше тех, которые можно легко увидеть невооружённым глазом и которые требуют линзы или микроскопа, чтобы отчётливо их увидеть.

Макроскопический масштаб в термодинамике

Условно к макроскопическим системам в термодинамике относят объекты с размерами от 10^—7 м (100 нм) до 10¹² м

нормальных условиях содержит около 27 000 частиц (см. Постоянная Лошмидта). Обычными объектами изучения термодинамическими методами служат системы с числом частиц (структурных единиц) 10¹⁵—10⁵⁵^[2] (число Авогадро приближённо равно 6·10²³, планета Земля состоит из примерно 10⁵⁰ атомов^[2]). Исключение составляет только абсолютно твёрдое тело, вне зависимости от его размеров не относящееся к сплошным средам и служащее объектом изучения механики, но не термодинамики^[2]

.

Верхняя граница применимости законов термодинамики лежит в области макросистем космических масштабов, для которых ещё не существенна обусловленная гравитацией неаддитивность внутренней энергии [3]. В существующем виде законы термодинамики, включая её второе начало, нельзя применять к большим участкам Вселенной (Метагалактике) и тем более ко Вселенной в целом^[4]. Область применимости законов термодинамики к космическим объектам ограничена требованием выполнения условия

E\gg \left|U_{g}\right|,

где E — полная энергия системы; U_g — её гравитационная энергия (для оценки которой можно использовать ньютоновское приближение теории гравитации^[5]).

Примечания

↑ Хачкурузов Г. А., Основы общей и химической термодинамики, 1979, с. 8.
↑ ¹ ² ³ Борщевский А. Я., Физическая химия, т. 1, 2017, с. 40.
↑ Миронова Г. А. и др., Молекулярная физика и термодинамика в вопросах и задачах, 2012, с. 162.
↑ Базаров И. П., Термодинамика, 2010, с. 83.
↑ Терлецкий Я. П., Статистическая физика, 1994, с. 343.

В Викисловаре есть статья «макроскопический»

В Викисловаре есть статья «масштаб»

Литература

Базаров И. П. Термодинамика. — 5-е изд. — СПб. — М. — Краснодар: Лань, 2010. — 384 с. — (Учебники для вузов. Специальная литература). — ISBN 978-5-8114-1003-3.
Борщевский А. Я. Физическая химия. Том 1 online. Общая и химическая термодинамика. — М.: Инфра-М, 2017. — 868 с. — ISBN 978-5-16-104227-4.
Миронова Г. А., Брандт Н. Н., Салецкий А. М. Молекулярная физика и термодинамика в вопросах и задачах. — СПб.: Лань, 2012. — 475 с. — (Учебники для вузов. Специальная литература). — ISBN 978-5-8114-1195-5.
Сухонос С. И. Масштабная гармония Вселенной. — София—М.: 2000. — 312 с.
Терлецкий Я. П. Статистическая физика. — 3-е изд., испр. и доп. — М.: Высшая школа, 1994. — 352 с.
Хачкурузов Г. А. Основы общей и химической термодинамики. — М.: Высшая школа, 1979. — 268 с.

Ссылки

[_22e5af6ca7b14a77-1] Хачкурузов Г. А., Основы общей и химической термодинамики, 1979, с. 8.

[_00c9b6332a6fd044-2] ¹ ² ³ Борщевский А. Я., Физическая химия, т. 1, 2017, с. 40.

[_5c87e8838222ef9f-3] Миронова Г. А. и др., Молекулярная физика и термодинамика в вопросах и задачах, 2012, с. 162.

[_0f2128565d93354c-4] Базаров И. П., Термодинамика, 2010, с. 83.

[_4dc495700b59f639-5] Терлецкий Я. П., Статистическая физика, 1994, с. 343.

[2]

[4]

[5]