Необратимость процессов в природе реферат

Первое начало термодинамики. Материки континенты. Легко видеть, что соотношение, учитывающее это обстоятельство, имеет вид. Выберите раздел: Возникновение человека. Для таких же величин, как температура и давление, обратно пропорциональны корню из объема уже сами их средние квадратичные флуктуации.

Механическая энергия самопроизвольно переходит во внутреннюю, но не наоборот. При этом упорядоченное движение тела как целого превращается в не упорядоченное тепловое движение слагающих его молекул.

Нефтяное загрязнение окружающей среды доклад63 %
Незнайка эссе по английскому84 %
Курсовая работа теория международной торговли27 %

Общее заключение о необратимости процессов в природе. Переход теплоты от горячего тела к холодному и механической энергии во внутреннюю — это примеры наиболее типичных необратимых процессов. Число подобных примеров можно увеличить практически неограниченно. Все они говорят о том, что процессы в природе имеют определенную направленность, никак не отраженную в первом законе термодинамики. Все макроскопические процессы в природе протекают только в одном определенном направлении.

Клаузиус дал такую формулировку второго закона термодинамики : невозможно перевести тепло от более холодной системы к более горячей при отсутствии других одновременных изменений в обеих системах или окружающих телах. Выберите раздел: Взаимодействие генов. Примеры необратимых процессов. Энтропия и ее роль в построении современной картины мира.

В обратном направлении они самопроизвольно протекать не могут. Все процессы в природе необратимы, и самые трагические из них старение и смерть организмов. Точная формулировка понятия необратимого процесса.

Для правильного понимания существа необратимости процессов необходимо сделать следующее уточнение. Необратимым называется такой процесс, обратный которому может протекать только как одно из звеньев более сложного процесса.

Необратимость процессов в природе

Аксенович, Н. Ракина, К. Фарино; Под ред. Обратимые и необратимые процессы. Необратимость тепловых процессов. Второй закон термодинамики Обратимым называется процесс, который отвечает следующим условиям: его можно провести в двух противоположных направлениях; в каждом из этих случаев система и окружающие ее тела проходят через одни и те же промежуточные состояния; после проведения прямого и обратного процессов система и окружающие ее тела возвращаются к исходному состоянию.

Необратимость процессов

Теплота не является функцией состояния, поэтому интеграл от дQ зависит от выбранного пути перехода между состояниями А и В. Понятие энтропии как функции состояния системы постулируется вторым началом термодинамики, которое выражает через энтропию различие между необратимыми и обратимыми процессами.

Поскольку энтропия является функцией состояния, в левой части равенства 11 стоит её полный дифференциал. Напротив, количество теплоты является функцией процесса, в котором эта теплота была передана, поэтому считать полным дифференциалом.

Энтропия, таким образом, согласно вышеописанному, определена вплоть до произвольной аддитивной постоянной. Третье начало термодинамики необратимость процессов в природе реферат определить её точнее: предел величины энтропии равновесной системы при стремлении температуры к абсолютному нулю полагают природе реферат нулю.

В силу второго начала термодинамики, энтропия S i замкнутой системы не может уменьшаться" закон неубывания энтропии. Математически это можно записать так: dS i? В открытой системе возможны потоки тепла, как из системы, так и внутрь неё. В случае наличия потока тепла в систему приходит количество тепла при температуре T 1 и уходит количество тепла при температуре T 2. Приращение энтропии, связанное с данными тепловыми потоками, равно:.

Негэнтропия определяется, таким образом, как "отрицательная энтропия". В этом случае в системе осуществляется некоторая внутренняя работа с генерацией внутренней энтропии, которая преобразует, например, температуру T 1 внешнего необратимость процессов тепла в температуру T 2 уходящего из системы потока тепла. В реальных экспериментах очень трудно измерить энтропию системы. Техники измерения базируются на термодинамическом определении энтропии и требуют экстремально аккуратной калориметрии.

[TRANSLIT]

Для упрощения мы будем исследовать механическую систему, термодинамические состояния которой будут определены через её объем V и давление P. Для измерения энтропии определенного состояния мы должны сперва измерить теплоёмкость при постоянных объёме и давлении обозначенную C V и C P соответственнодля успешного набора состояний между первоначальным состоянием и требуемым. Тепловые ёмкости связаны с энтропией S и с температурой T согласно формуле:.

Мы можем проинтегрировать для получения изменения энтропии:. Таким образом, мы можем получить значение энтропии любого состояния P,V по отношению к первоначальному состоянию P 0 ,V 0.

Точная формула зависит от нашего выбора промежуточных состояний. Для примера, если первоначальное состояние имеет такое же давление, как и конечное состояние. В добавление, если путь между первым и последним состояниями лежит сквозь любой фазовый маршал победы жуков доклад первого рода, скрытая теплота, ассоциированная с переходом, должна также учитываться.

Энтропия первоначального состояния должна быть определена независимо. В идеальном варианте выбирается первоначальное состояние как состояние при экстремально высокой температуре, при которой система существует в виде газа.

Энтропия в этом состоянии подобна энтропии классического идеального газа плюс взнос от молекулярных вращений и колебаний, которые могут быть определены спектроскопически. Флуктуация от лат. В квантовой механике -- случайные отклонения от среднего значения физических величин, характеризующих систему из большого числа частиц; вызываются тепловым движением частиц или квантовомеханическими эффектами.

Примером термодинамических флуктуаций являются флуктуации плотности вещества в окрестностях критических точек, приводящих, в частности, к сильному рассеиванию света веществом и потере прозрачности опалесценция. Корреляция от лат. При этом изменения значений одной или нескольких из этих величин сопутствуют необратимость процессов в природе реферат изменению значений другой или других величин.

Для таких величин, как энергия, объем и т. Оно нуждается, однако, в уточнении для таких величин, как энтропия и температура, определение которых неизбежно связано с рассмотрением тела в течение конечных интервалов времени. Пусть, например, S E,V есть равновесная энтропия тела как функция его средних энергии и объема.

Мы будем понимать под флуктуацией энтропии изменение функции S E,Vрассматриваемой формально как функция от точных флуктуирующих значений энергии и объема.

Необратимость процессов в природе реферат 9831

Вероятность флуктуации пропорциональнагде S n -- полная энтропия замкнутой системы, т. S n -- изменение энтропии при флуктуации. Таким образом. V, где? Заметим, что в таком виде эта формула применима к любым флуктуациям -- как небольшим, так и значительным; под значительными здесь подразумеваются такие флуктуации, при которых, например, сравнимо с энергией самой малой части тела, но, конечно, по-прежнему мало по сравнению с энергией тела в целом.

В применении к малым флуктуациям какими они, вообще говоря, являются формула 21 дает следующее. Разлагая в ряд, получим.

Необратимость процессов в природе реферат 4538

Из этой общей формулы можно найти флуктуации различных термодинамических величин. Выберем сначала в качестве независимых переменных V и T.

Подставляя эти выражения в показатель формулы 24найдем, что члены с? T сокращаются, и остается. Это выражение распадается на два множителя, зависящих только от? T или? Как и 26 это выражение распадается на множители, зависящие соответственно от?

Из полученных формул видно, что средние квадраты флуктуации аддитивных термодинамических величин -- объёма и энтропии--пропорциональны размерам объему тех частей тела, к которым они относятся.

Необратимость процессов в природе - Физика 10 класс #42 - Инфоурок

Соответственно средняя квадратичная флуктуация этих величин пропорциональна квадратному корню из объема, а относительная флуктуация -- обратно пропорциональна этому корню. Для таких же величин, как температура и давление, обратно пропорциональны корню из объема уже сами их средние квадратичные флуктуации.

Формула 29 определяет флуктуацию объема некоторой части тела, содержащей определенное число N частиц.

Деля обе стороны равенства на N 2находим флуктуацию объема, приходящегося на одну частицу:. Эта величина, очевидно, не может зависеть от того, рассматриваем ли мы флуктуацию в постоянном объеме или для постоянного числа частиц. Поэтому из последней формулы можно найти флуктуацию числа частиц, находящихся в определенном выделенном в теле объеме.

Поскольку при этом V есть заданная величина, то надо положить. Для некоторых вычислений удобно представить эту формулу в ином виде.

Замечая, что производная подразумевается взятой при постоянном N, пишем. Таким образом, получаем следующую формулу для флуктуации числа частиц:. Наряду с необратимость процессов в природе реферат термодинамическими величинами, тело характеризуется также импульсом P своего макроскопического движения относительно среды.

Космические технологии. Небесная механика. Об астрономии. Выберите предмет: Анатомия Выберите раздел: Общие темы анатомия.

Выберите раздел: Астробиологические гипотезы. Выберите раздел: Систематика животных. Систематика растений. Выберите раздел: Развитие онтогенез. Выберите раздел: Генетическая инженерия. Общие темы биотехнология. Выберите раздел: Биомолекулы.

Общие темы биохимия. Выберите раздел: Альгология. Анатомия растений. Морфология растений. Общие темы ботаника. Выберите раздел: Взаимодействие генов. Генетика человека. История генетики. Спокойная вода в бассейне начинает бурлить, появляются ноги, стремительно движущиеся вверх, а затем и весь ныряльщик.

Что такое второй закон термодинамики?

Поверхность воды быстро успокаивается. Постепенно скорость ныряльщика уменьшается, и вот уже он спокойно стоит на вышке. То, что мы необратимость процессов в природе реферат на экране, могло бы происходить в действительности, если бы процессы можно было обратить. Нелепость происходящего на экране проистекает из того, что мы привыкли к определенной направленности процессов и не сомневаемся в невозможности их обратного течения. А ведь такой процесс, как вознесение ныряльщика на вышку из воды, не противоречит ни закону сохранения энергии, ни законам механики, ни вообще каким-либо законам, кроме второго закона термодинамики.

Второй закон термодинамики.

[TRANSLIT]

Второй закон термодинамики указывает направление возможных энергетических превращений, т. Этот закон был установлен путем непосредственного обобщения опытных фактов. Есть несколько формулировок второго закона, которые, несмотря на внешнее различие, выражают, в сущности, одно и то же и поэтому равноценны. Немецкий ученый Р.

Выберите раздел: Квантовая физика. Следовательно, условия обратимости не выполняются. Примеры диссипативных систем: твёрдые тела, между которыми действуют силы сухого или жидкостного трения, вязкая или упруговязкая среда, в которой напряжения зависят от скоростей деформаций, колебания электрического тока в системе контуров, затухающие при наличии омического сопротивления из-за перехода энергии в джоулеву теплоту, и т.

Клаузиус сформулировал этот закон так: невозможно перевести тепло от более холодной системы к более горячей при отсутствии других одновременных изменений в обеих системах или в окружающих телах.

DEFAULT2 comments