За самоподготовка
Ето най-простата форма на втория закон на термодинамиката: топлина не може да се движи спонтанно студено, за да топли тела. Това твърдение се потвърждава многократно в нашата практика, в малко. Например, всеки ден виждаме трансфера на топлина от горещия пота, за студена бамя-zhayuschemu въздух (кана охлажда, загрява околностите на СЗО-дух), но никой никога не видя завръщането в чайник се е превърнал загрява все повече и повече, като топлината от заобикалящата студен въздух.
Въпреки привидната очевидност на формулирането на втория закон на термодинамиката, е скрита много смисъл. Това е един от малкото фундаменталните закони на природата. И както всяка основен закон, не е възможно да се докаже! Тя може да бъде експериментално да провери валидността му (което е успешен и се провежда всеки ден, поне за известно време, е била обект на паметта на човечеството). В действителност, на втория закон на термодинамиката - този постулат.
Друга особеност на този принцип е, че тя не е абсолютно безпогрешен, неизбежно работи за това, че няма природни закони, които забраняват, например, въздушни скулите сблъскват със стените на чайника, което му придава част от своята кинетична енергия, т.е.. E . отопление кана. По принцип нищо не пречи от всяко произволно манекени топлина от околния въздух охладител. Защо никой никога не се срещна в моята практика? Всъщност се случи два типа молекулни сблъсквания кана стени въздух: в първите молекули губят част от енергията, като това молекулите на стената, във втория - въздушните молекули. Обратно, получават допълнителна енергия от молекули стена (стена губи тази енергия, хладно).
Кана охлажда или загрява зависи от съотношението на стрес 1-ви и 2-ри тип. Ако първият тип преобладава, чайника ще топлят, ако втория тип преобладава - чай охлажда. Тип щифт се ще зависи от такива фактори, като амплитудата, фаза колебания на всяка от молекулите на кана стени, скоростта и ъгъла на движение на въздушните молекули и молекули на тип кана стена и въздух и др. Много фактори, е важно да се тяхното съотношение на всеки удар. Но нищо не пречи да се шанс дори и в студените въздушни духа доминирани от първия тип, т.е.. Е. Това чайника се отоплява с допълнително охлаждане на вече студения въздух.
Нищо не пречи също така, че при нормална стайна въздушните молекули с най-голяма скорост, на случаен принцип се концентрира под един ъгъл на стаята, и малки молекули скорости (помни Максуел разпределение на скоростта) в срещуположния ъгъл. Това съответства на спонтанно загряване въздуха в един от стаята охлаждане в друга. И накрая, никой не спира да се случайно 1000 монета хвърля наносекунди 1000 пъти тя ще падне точно па ръб.
Можете да донесе много примери за случайни събития, които нищо не пречи да се случи, но все пак никой никога не ги не видях. Интуитивно, вероятно всеки разбира защо това се случва: данните на събитието случайно е възможно, но изключително малко вероятно.
В резултат на тези съображения имахме дума, която играе ключова роля във втория закон на термодинамиката, - вероятността. Събития в природата могат да бъдат малко вероятни, но mogutbyt и най-вероятно.
Вторият закон на термодинамиката описва само най-съм royatnye обработва събития. Например, топлина от загрява ъгъл на стаята преразпределение (където радиатора) в друга, по-малко нагряване, - най-вероятната процес. Обратният процес също е възможно, но е малко вероятно, че едва ли някой го видя, и, ако е изпълнено, тогава тя се третира като чудо.
Открихме, терминът "вероятността" е неразривно свързан със състоянието на концепция в което тяло, тялото на системата, молекулите, атомите частици. Всяка физическа процес на прехода от едно състояние в друго, т.е.. Е. Вероятността за преминаване от една към друга. Фиг. 8.13 показва обем V на, съдържащ газ и три различни състояния, в разпределението на V. обем газ
Ясно е, че състоянието 2 най-вероятно газ равномерно изпълва целия обем. 3 бала е много, много малко вероятно (защото никой не гледаше, така че въздухът в някой тук ще се концентрира в един от ъглите му). Co-стоящи един ясно попада между 2 и 3. Ако мярката на състоянието на термодинамична вероятност, след което W3 От опит знаем също, че ако газът е на 1 да се даде, той ще отиде в състояние 2, а не 3, с. Е. Системата на молекули ", изберете" по пътя, по който вероятност-W на изгряващото (или най-малко не намалява). Моля, имайте предвид, че е спонтанен процес, т.е.. Д., без да засяга системата на външни сили. Всъщност, може да се постави системата на молекули от състоянието 1 до 3 с стоящи, ако газът се компресира от бутало, но в действителност към буталото, а оттам и на външна сила се прилага на газа. Вторият закон на термодинамиката е валидна само за изолираните, т.е.. Д. не е предмет на външни влияния. Поради това е възможно да се работи хладилници и климатизация-тели, които на пръв поглед противоречи на номика на втория най-термодинамика поемат топлината от охладителя на въздуха и изпомпват го горещо (например, акционери трансфери охладената стаята на топлина извън горещ въздух). Факт е, че в тези случаи е налице необходимост от външен действие на СЗО от страна на мотора на хладилника или на климатик-неравенство, работещи с електричество от далечни електроцентрали. C-STEM не е изолиран, а следователно, втория закон на термо-динамика не може да се приложи (оттук и любопитен извод: в неизолиран система може да организира практически всеки "чудо", който и да е рядко явление, единственият въпрос е разходно-Ener гии за него ). Припомнете си, че ентропията е неразривно свързани с статус вероятност W система: S = К в W. Вижте Фигура 8.13, можем да запишем S3 Тъй като е налице преход от 1 → 2 и ентропията на системата (газови молекули) разнообразни: S1 → S2. тъй като S1 Ако ние считаме, че такива преходи са възможни, когато вероятността от-членки, и по този начин ентропията не се променя, връзката може да бъде написано по-горе: # 916; S ≥ 0. Това е още една от формите, съгласно втория закон на термодинамиката: ентропия на една затворена система не намалява. Очевидно е, че ако системата не е затворена, промяна Entre ПЧИ в # 916; S може да бъде всеки един, който е възможно .. # 916; S<0. Вспомним еще одно определение энтропии как меры хаоса, беспорядка в си-стеме и с этой точки зрения рассмотрим второе начало термодина-мики. Итак, чем больше хаоса, тем больше энтропия системы. Тогда из второго начала термодинамики (ΔS ≥ 0) следует, что все самопроизвольные процессы ведут к увеличению хаоса в си-стеме. Фигура 8.14 показва съда с газа е в две условия време-ционни. В щата 1 на всяка молекула газ Lend-Лено два пъти по-малко място за възможно място в сравнение с държавата 2. Ето защо, състояние 2 е свързано с повече хаос, отколкото състоянието на 1. Никой от нас не разполагат с никакви намачкване-ТА е, че ако дял разделяне на кораба в половината да се направи отвор, самият газ изпълва целия съд, чрез щракване в състоянието на пример 2. Има спонтанен процес е придружен, пораждат хаоса в системата, т.е.. д. му ентропия (AS> 0). Daylight газ от състояние 1 до състояние 2 - процесът е необратим (след газ обратно в половината обем себе си не се събират). Очевидно е, че един процес, в който хаос и ан-Тропе расте необратими. по време на # 916; т от ляво на дясно и обратно се придвижва същия брой молекули. Vrezultate газ баланс в двете половини не е счупена. От всичко гореизложено следва, че вторият закон 1. вярно за изолирани системи с множество органи. 2. е статистически, характер и определя най-вероятната посока на развитие на процесите и събитията. 3 е резултат на наблюдение постулат, който на теория не може да бъде доказано. 4. експериментално изпитване се потвърждава. 5. Не са природните закони, които забраняват поне веднъж, за да се счупят на втория закон на термодинамиката за изолирани системи. 6. изолирани системи в претенциите, които ентропията се увеличава или поне не се променя. ОСНОВНИ ПОНЯТИЯ в механиката · Референтната система се състои от референтен тяло неподвижно свързана координатна система и час. · Точка Материал - микроскопичен тяло, размерът на който се пренебрегва в съответствие с условията на проблема. · Пътят на движение на точка - съвкупността от всички негови последователни позиции в пространството. · Обем вектор - промяна на вектора на радиус в предварително определена координатна система. Пътя · S - дължината на траекторията точка на материал за определен интервал от време, т. - количество вектор, който характеризира степента на промяна на вектора на радиус. - вектор количество, което характеризира степента на промяна на вектора на скоростта. · Срязване (тангенциален) ускорение -component пълно ускорение, определяне на изменението на скоростта по величина и се отнася по допирателната към траекторията. - компонент от общото ускорение насочени към центъра на кривината на траекторията. · Постоянно праволинейно движение - движение с постоянна скорост. · Ravnoperemennoe MOVE линейно движение с постоянно ускорение. · -Задвижване Криволинейна движение по крива траектория с различна допирателна и нормални вектори на ускорение. · Въртеливо движение MOVE BW на периферно, характеризиращ се с ъглова скорост и ъглово ускорение, устройството се свързва с линейна скорост т. г. отношения · Вектор ъглова скорост Той определя степента на промяна на ъгъла на завиване точка. · Vector ъглово ускорение определя промяната в ъгловата скорост. и където - ъгълът и ъгловата скорост при Т = 0. съответства на знак плюс равномерно ускорено въртене и минус ravnozamedlennom.Свързани статии