Меню
Главная
Авторизация/Регистрация
 
Главная arrow Физика arrow Концепции современного естествознания

3. ТЕРМОДИНАМИКА (ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ)

Среди всех видов энергии особое место занимает теплота: любой вид энергии переходит в тепловую, однако тепловая энергия превращается в другие виды энергии с некоторыми ограничениями и всегда не полностью. Дело в том, что тепловая энергия — это энергия неупорядоченного, хаотического движения, в то время как другие виды энергии связаны с упорядоченным движением. Порядок легко превращается в хаос, гораздо сложнее превратить хаос в порядок.

В XIX в. возникла наука, изучающая законы взаимопревращения различных видов энергии в тепловую, — термодинамика. Ее появление связано с тем, что к тому времени основной формой энергии, используемой в промышленности и на транспорте, стала тепловая энергия. В физике начали активно изучать вопросы преобразования различных видов энергии в тепловую и тепловой энергии в механическую.

В основе термодинамики лежит понятие термодинамической системы (короче — системы), которая находится в определенной среде. Состояние системы может быть определено набором значений некоторых параметров. Эти параметры иногда связаны между собой фундаментальной зависимостью. Например, состояние идеального газа определяется тремя параметрами: V — объем, Р — давление, Т — температура (при условии, что все эти величины постоянны); при этом между параметрами существует связь в виде уравнения Менделеева-Клапейрона: РУ = ЯТ, где Я — некоторая постоянная.

Система называется замкнутой, если она не обменивается со средой ни веществом, ни энергией. В противном случае система называется открытой. В замкнутой системе могут происходить только процессы перераспределения вещества и энергии между отдельными ее частями (подсистемами). Открытая система может, кроме того, обмениваться веществом и энергией со средой.

Процессы, происходящие в системе, делятся на обратимые и необратимые. Обратимый процесс характеризуется тем, что допускается его «прохождение в обратном направлении», причем и система, и среда должны пройти через те же промежуточные состояния в обратном порядке и возвратиться в первоначальное состояние. Так как тепловая энергия переходит в другие виды энергии лишь частично, то всякий процесс, при котором происходит превращение некоторой энергии в тепло, необратим.

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ ОРИГИНАЛ   След >
 

Популярные страницы