рефераты конспекты курсовые дипломные лекции шпоры

Реферат Курсовая Конспект

Концепция необратимости и термодинамика.

Концепция необратимости и термодинамика. - раздел Финансы, Информатики,финансов и права     Термодинамика Как Наука Возникла Из Обоб...

 

 


Термодинамика как наука возникла из обобщения фактов,


описы-


вающих явление передачи, распространения и превращения тепла,т.е. тепло, возникшее в результате механической работы, нельзя снова пре- вратить в энергию для выполнения новой работы. С другой стороны, из- вестно, что часть тепловой энергии превращается в механическую рабо-

ту. Все эти факты нашли объяснение в законах термодинамики.

1 закон термодинамики.Тепло Q, полученное замкнутой систе- мой, идет на увеличение внутренней энергии D U системы и выполнение работы W, производимую системой против внешних сил:

 

 

Q=DU+W ,

 

 

где Q>0 -если тепло подводится к системе;

Q<0 -если тепло отводится от системы;

W>0 -если система производит работу;

W<0 -если над системой внешними силами совершается работа.


Классификация систем ( термодинамических ).

 

 

Закрытая термодинамическая система- это система, которая не

может обмениваться веществом с внешней средой. ( например, космиче-

ский корабль).

Открытая термодинамическая система- это система, которая может обмениваться веществом с внешней средой ( например, живые

организмы).

Замкнутая (изолированная) термодинамическая система- это система, которая не может обмениваться ни веществом, ни энергией с

внешней средой. (идеализированные системы).

 

 

Согласно 1 закону термодинамики в определенных термодинами- ческих системах могут протекать такие процессы, при которых полная энергия системы остается неизменной. Превращение тепловой энергии целиком в механическую работу не нарушает этот закон, однако, такой прцесс невозможен. Второй закон термодинамики еще больше ограни- чивает возможные процессы превращения.

2 закон термодинамики.Теплоту можно превратить в работу только при условии, что часть этой теплоты одновременно перейдет от горячего тепла к холодному( принцип действия тепловых двигателей). Чтобы теплота могла перейти от холодного тепла к горячему, необходи-

мо затратить механическую работу ( принцип действия холодильных машин ).

Согласно 2 закону термодинамики в замкнутой системе в отсутст-

вии каких-либо процессов теплота не может самопроизвольно перейти

от более холодных частей системы к более горячим.

Концепция “ тепловой смерти “. Выдвинута немецким физиком

Р.Клаузиусом (1822-1888), исходя из следующих постулатов:

1) Энергия Вселенной всегда постоянна.

2) Энтропия Вселенной всегда возрастает.

Энтропией называют параметр состояния системы, дифференциал которой равен


 

 

dS =


dQобр

 

T

,


 

 


где


dQобр- количество теплоты, полученное (или отданное) системой;

Т- температура теплоотдающего тела.


 

 

тает


При получении тепла системой ( dQ>0 ) энтропия системы возрас-


( dS>0 ), а если система отдает тепло ( dQ<0 ) , то ее энтропия убывает

( dS<0 ).

Поскольку понятие энтропии вводится в дифференциальном виде,

то ее значение может быть определено только с точностью до константы

(абсолютное значение определить невозможно).

В статистической физике энтропия связывается с вероятностью термодинамического состояния системы и является мерой упорядочен-

ности системы:

S ~ 1

P ,

где P- термодинамическая вероятность состояния системы.

Если Т=0, то P=1 , а если Т>0 , то Р<1 .

Таким образом, при повышении температуры термодинамическая вероятность состояния уменьшается, увеличивается хаотичность систе-

мы, энтропия возрастает.

Используя понятие энтропии, формулировка II закона термоди-

намики упрощается:

Энтропия замкнутой системы постоянно возрастает ( “стре-

ла времени”в замкнутых термодинамических системах ).Это означает,

что такие системы эволюционизируют в сторону увеличения в них хао-

са, беспорядка, пока не достигнут точки термодинамического равнове-

сия, в которой всякое производство работы оказывается невозможным.

Гипотеза Клаузиуса, основанная на представлении Вселенной за-

крытой системой, является абстракцией, не отражающей реальный ха- рактер природных систем, которые способны обмениваться энергией , веществом и информацией с окружающей средой, т.е. являются откры- тыми системами. В открытых системах также производится энтропия, т.к. имеют место необратимые процессы, но в отличие от закрытых сис- тем она не накапливается,а выводится в окружающую среду. Открытые системы живут за счет заимствования порядка из внешней cреды.

 

– Конец работы –

Эта тема принадлежит разделу:

Информатики,финансов и права

Информатики финансов и права... Алексеев С И...

Если Вам нужно дополнительный материал на эту тему, или Вы не нашли то, что искали, рекомендуем воспользоваться поиском по нашей базе работ: Концепция необратимости и термодинамика.

Что будем делать с полученным материалом:

Если этот материал оказался полезным ля Вас, Вы можете сохранить его на свою страничку в социальных сетях:

Все темы данного раздела:

Москва 2003
УДК 5 ББК 20 А 474   Алексеев С.И. «Концепции современного естествознания »/ Мос- ковский международный институт эконометрики, информатики, финан- сов

Единство науки и научный метод.
  Научный метод представляет собой воплощение единства всех форм знаний. Познание в естественных, технических, социальных и гу- манитарных науках в целом совершается по некоторым общи

Естественнонаучный подход к изучению природы.
  Естественнонаучный подход имеет глубокие исторические корни, основан на многовековом продолжительном наблюдении за явлениями природы, имеющими, как правило, циклический характер.

Ключевые термины
Š Эталон Š Множество Š Воспроизводимость Š Суждение Š Измерение Š Субъект

Дифференциация и интеграция знаний.
  В прошлом считалось, что развитие некоторой научной дисципли- ны идет путем непрерывного накопления все новых и новых научных истин ( такой процесс называется кумуляцией ).

Механистическая картина мира.
  Основные законы (принципы) механики, сформулированные И.Ньютоном в своем главном труде «Математические начала натураль- ной философии» в 1687 году, заложили основу механистической к

Постановка задачи.
    X ¢¢(t ) =C X (0) = X 0   (1) Уравнение движения тела  

Решение задачи.
  Интегрируем правую и левую часть уравнения (1) по времени:   Левая часть: òX ¢¢(t )dt =

Электромагнитная картина мира
    Создателем электромагнитной теории является английский физик Д.Максвелл (1831-1879). Основой теории является понятие поля (ранее в ньютоновской мех

Ключевые термины
Š Степень свободы Š Дискретность   Š Непрерывность &#

Революция в естествознании XIX-XXв.в.
  Революционными считаются открытия, связанные со строением вещества и его взаимосвяхзи с энергией. Планетарная модель атома, построенная английским ученым Э

Концепция относительности пространства и времени.
  В классической механике справедлив механический принцип отно- сительности Галилея: законы механики одинаковы во всех инерциальных системах отсчета. Это значит, что в разных и

Ключевые термины
    Š Инерциальные системы Š Принцип относительности Š Преобразования Лоренца Š

Ключевые термины
    Š Энтропия Š Абсолютная температура Š Вероятность Š Внутренняя энергия Š Порядок Š Замкнутая система

Системах
1) Процессы самоорганизации идут только в открытых систе- мах, т.к. закрытые системы в соответствии с законами термодинамики имеют конечным итогом

Ключевые термины
Š Синергетика Š Точка термодинамического равновесия Š Флуктуации &#

Концепция атомизма.
  Объяснения, при которых свойства сложных веществ или тел пы- таются свести к свойствам более простых элементов или составных час- тей, называют редукционистскими.

Строение атома
   

Электроны
протоны нейтроны( A ) ( Z ) ( A-Z )     A K Обозначение атома: Z , где K- символ

Ключевые термины
Š Атомизм Š Элементарные частицы Š Редукционизм Š характеристики элементарных &

Концепции биологических систем.
  Термин «биосфера» введен в 1875 году австрийским геологом и па- леонтологом Э.Зюссом для обозначения сферы жизни на Земле. Пред- шествующие естествоиспытатели использовали понятия «

X (t) y(t)
k y(t)=kx(t)     где

Полнительности в системах с обратными связями ).
Пример положительной обратной связи в природных системах   y(t)   Единичный случай заболевания гриппом воздушно- капель

В системах с отрицательной обратной связью воздействие на
систему ослабляется по каналам обратной связи и ведет к стабили- зации отклика системы .Реальные природные системы благодаря от- рицательным обратным связям способны компенсировать

Стности, в тепловую энергию.
Другим важным процессом, обеспечивающим возможность жизни на Земле, являются биогеохимические круговороты веществв биосфе- ре, происходящие между атмосферо

Роль аминокислот в живом организме.
    Аминокислотами называются карбоновые кислоты, в углеводород- ном радикале которых один или несколько атомов водорода замещены аминогруппами. Аминокислоты делятся на

Ключевые термины
Š Живые организмы Š Физические факторы окружающей среды Š Живое вещество Š Химические факторы окружающе

Концепции экологии
    Термин «экология» введен Э.Геккелем в 1866 году. Первоначально он означал науку о домашнем быте живых организмов. Долгое время эколо

Вселенная
      супермакромир  

Экосфера
  область Экосистемыэкологии

Системы органов
    Органы Ткани Клетки

При возникновении внешних возмущений, нарушающих состоя- ние окружающей среды, в биоте должны возникать процессы, ком- пенсирующие это возмущение.
Реакцию живых организмов на любое сильное воздействие называ- ют

Ключевые термины
    Š Экосистема Š Уровни организации материи Š

Типы химических реакций
    ( по признаку выделения/ поглощения теплоты ) „ экзотермическиеПример: H2 ( выделение теп

Став независимо от способа получения соединения.
Пример: Состав соба получения. CO2=27% ( С ) + 73% ( О ) независимо от спо-   Закон Бертолле ( для соединений немолекулярной стру

Основные физические постоянные
  Физическая постоянная Обозначение Значение Скорость света в вакууме c 2.99 *108

Приставки для образования кратных и дольных единиц.
  Приставка Обозначение n Приставка Обозначение n Пета

Словарь терминов.
    Адекватный- вполне соответствующий Адроны-элементарные частицы, подверженные сильному взаимо- действию

Циям современного естествознания.
4) http://nrc.edu.ru/est/ Систематическое изложение учебного ма- териала по концепциям современного естествознания: методология науки, картина мира современной физики, эво

Хотите получать на электронную почту самые свежие новости?
Education Insider Sample
Подпишитесь на Нашу рассылку
Наша политика приватности обеспечивает 100% безопасность и анонимность Ваших E-Mail
Реклама
Соответствующий теме материал
  • Похожее
  • Популярное
  • Облако тегов
  • Здесь
  • Временно
  • Пусто
Теги