• admin
  • Комментариев: 0
  • Просмотров: 461
  • 16-12-2015, 22:41

XVII – XIX

В. Ньютон (1643 – 1727). «Оптика або трактат про відображеннях, преломлениях, изгибаниях і кольорах світла» 1704.

Основні моделі: 


Основні принципи, ідеї, закони: 

Закони фотоефекту та рівняння Ейнштейна

Дискретний характер випромінювання і поглинання світла

Корпускулярно-хвильовий дуалізм 
Основні явища: Класичні досліди і експерименти:

Фотоефект Досліди Столетова 1888-1889 по опроміненню конденсатора з сіткою ультрафіолетом

Ефект Комптона Досвід Комптона 1922 по розсіювання рентгенівського випромінювання на кристалах

Фотохімічні реакції: 

  • фотосинтез, 
  • фотографія, 
  • знебарвлення

12. Порядок і безладдя в природі. Динамічні та статистичні закономірності в природі 
Термодинаміка - наука про найбільш загальні властивості макроскопічних систем, що знаходяться в стані термодинамічної рівноваги, і про процеси переходу між цими станами.

Форми енергії:

  • теплова,
  • хімічна,
  • механічна,
  • електрична

Термодинамічна система:

  • складається з величезної кількості частинок;
  • сукупність фізичних тіл, які можуть взаємодіяти між собою та з іншими тілами, а також обмінюватися з ними речовиною та енергією;
  • підпорядковується у своїй поведінці статистичним закономірностям, що виявляється на всій сукупності частинок;
  • може бути будь областю простору, обмеженою дійсними або уявними кордонами.

Стан термодинамічної системи визначається фізичними властивостями речовини.

Термодинамічна рівновага - стан, у якому:

  • всі макроскопічні параметри системи з часом не змінюються;
  • в системі відсутні стаціонарні потоки теплоти і речовини.

Всередині рівноважної системи тривають мікроскопічні процеси: змінюються положення молекул і їх швидкості при зіткненнях.

Нерівноважний стан термодинамічної системи - стан, у якому хоча б один з параметрів не має певного значення при незмінних зовнішніх впливах.

Простір, суміжний з межею системи, називається зовнішнім середовищем. У всіх термодинамічних систем є середовище, з якої може відбуватися обмін енергії і речовини.

Ізольована система - система, яка не обмінюється з зовнішнім середовищем енергією і речовиною.

Закрита система - система, яка не обмінюється з зовнішнім середовищем речовиною.

Відкрита система - система, яка обмінюється речовиною та енергією з іншими системами.

Оборотний процес - процес переходу системи з одного стану в інший, що допускає можливість повернення її у первісний стан через ту ж послідовність проміжних станів, але прохідних в зворотному порядку.

Незворотні процеси - фізичні процеси, які можуть мимовільно протікати тільки в одному певному напрямі, є нерівноважними процесами. У замкнутих системах незворотні процеси супроводжуються зростанням ентропії. У відкритих системах (які можуть обмінюватися енергією, або речовиною з навколишнім середовищем) при необоротних процесах ентропія може залишатися постійною або навіть зменшуватись за рахунок обміну ентропією з зовнішнім середовищем. Однак у всіх випадках залишається позитивним виробництво ентропії, тобто її зростання в системі за одиницю часу із-за наявності незворотного процесу. 
Основні положення класичної термодинаміки

Перше начало (закон збереження енергії):

Енергія не виникає з нічого і не зникає нікуди.

Кількість теплоти, отримане системою, йде на зміну її внутрішньої енергії і на виконання роботи системою.

Q = ΔU + А, де Q – кількість теплоти, ΔU - зміна внутрішньої енергії системи, A – робота, здійснена системою.

Неможливо створення вічного двигуна I роду.

Друге початок (про необоротність теплових явищ):

Ентропія замкнутої термодинамічної системи зростає («стріла часу») і досягає максимуму в точці теплового рівноваги. dSi ≥ 0

Неможливо отримання роботи за рахунок енергії тіл, що знаходяться в термодинамічній рівновазі. (Неможливо створення вічного двигуна II роду).

«Неможливий процес, єдиним результатом якого був би передача тепла від більш холодного тіла до більш гарячого» (постулат Клаузіуса)

«Неможливий круговий процес, єдиним результатом якого було б виробництво роботи за рахунок охолодження теплового резервуара» (постулат Томсона).

Друге початок термодинаміки:

принцип спрямованості теплообміну (від гарячого до холодного).

принцип неминучого зниження якості енергії та підвищення ентропії.

принцип наростання безладу і руйнування структур.

Третій початок (теорема Нернста):

Ентропія всякого тіла прагне до нуля при прагненні до нуля його температури.

Нульове начало (постулат існування температури):

Для кожної термодинамічної системи існує стан термодинамічної рівноваги, що вона при фіксованих зовнішніх умовах досягає.