|
Вокруг нас происходят явления, внешне весьма косвенно связанные с ме-ханическим движением. Это явления, наблюдаемые при изменении температу-ры тел, представляющих собой макросистемы, или при переходе их из одного состояния (например, жидкого) в другое (твердое либо газообразное). Такие яв-ления называются тепловыми. Тепловые явления играют огромную роль в жиз-ни людей, животных и растений. Изменение температуры на 20-30° С при смене времени года меняет все вокруг нас. От температуры окружающей среды зависит возможность жизни на Земле. Люди добились относительной незави-симости от окружающей среды после того как научились добывать и поддер-живать огонь. Это было одним из величавших открытий, сделанных на заре развития человечества.
История развития представлений о природе тепловых явлений - пример того, каким сложным и противоречивым путем постигают научную истину.
Всякая термодинамическая система в любом состоянии обладает внутрен-ней энергией - энергией теплового (поступательного, вращательного и коле-бательного) движения молекул и потенциальной энергии взаимодействия. Теп-ловые законы описывают взаимодействие и преобразование энергии в термо-динамической системе. В этом заключается качественная формулировка закона сохранения энергии для термодинамической системы - первое начало термо-динамики. Второе начало термодинамики, определяющее направление тепло-вых процессов, можно сформулировать как закон возрастания энтропии. Третье начало термодинамики позволяет находить абсолютное значения энтропии, что нельзя сделать в рамках классической термодинамики (на основе первого и второго начал термодинамики).
Всякие естественные процессы сопровождаются возрастанием энтропии Вселенной; такое утверждение часто называют принципом энтропии. Также эн-тропия характеризует условия, при которых запасается энергия.
Тепловое равновесие - это пример динамического равновесия, в основе ко-торого лежит беспрестанное движение, и внешне воспринимаемое спокойствие - не более чем иллюзия. Существует множество состояний вселенной, и слу-чайное блуждание энергии (состояния возбуждения) в принципе позволяет осуществить любое из них. Свойства модели вселенной точно отражают свой-ства реальной Вселенной. "Второе начало" термодинамики, по существу, ут-верждает необратимость всех процессов в Природе. Это означает, что Природа развивается, никогда не повторяя свои предшествующие состояния. Следова-тельно, Вселенная в том виде, в каком мы ее знаем, вышла из какого-то иного, неизвестного нам состояния материи и перейдет со временем в какие-то другие формы существования.
|
|
1. Зигель Ф.Ю. Неисчерпаемость бесконечности. Москва, Наука, 1984.
2. Клейн М., Законы термодинамики. - М., 2002.
3. Лейзер Д. Создавая картину Вселенной. Перевод с английского С.А. Ламзина. Москва, "Мир", 1988
4. Термодинамика необратимых процессов. Лекции в летней междуна-родной школе физики им. Э. Ферми, пер. с англ., М., 1962.
5. Эткинс П. Порядок и беспорядок в природе. Перевод с английского Ю.Г. Рудого. Москва, "Мир", 2004.
|
На уровень вверх
Купить