Термодинаміка - форми енергії і процеси її перетворення в природних і технологічних системах

План 

1.  Термодинаміка — форми енергії і процеси її перетворення в природних і технологічних системах.  

2. Енергія, теплота, температура і робота.  

3. Термодинамічні системи. Рівняння стану і процеси.  

4. Закони термодинаміки і термодинамічні величини (функції) системи.  


1.  Термодинаміка — форми енергії і процеси її перетво­рення в природних і технологічних системах

За висловом сучасного американського вченого-еколога Ю.  Р.  Одума, екологія — це «біологія навколишнього середовища». Оскільки основним завданням сучасної біології є пізнання життя як особливої форми руху енергії матерії, то саме термодинаміка має безпосереднє відношення до екології, є засобом праці еколога. Більше того, термодинаміка — це наука, без якої не може обійтись жоден хімік, фізик, технолог, економіст, медик і, навіть, журналіст. Саме ця наука дає змогу кожній освіченій людині зрозуміти реальний світ енергетичних процесів і матеріальних перетворень у навколишньому середовищі, живих організмах і виробничих технологіях. Отже, термодинаміка — це наука про форми енергії, процеси її взаємоперетворення і зміни стану природних екологічних і штучно створених технологічних систем

Усупереч поширеній думці про надзвичайну «складність» термодинаміки вона базується на простих і очевидних висновках зі спостережень природи і на відносно нескладних дослідженнях реальних об’єктів і явищ, які шляхом чітких логічних узагальнень поєднано в наукову теорію, яка адекватно відображає фундаментальні закони природи.  

2. Енергія, теплота, температура і робота

У будь-якому підручнику чи довіднику можна прочитати: «Енергія — узагальнена міра руху матерії». Зрозуміло, що треба було сказати точніше: не «міра», а характеристика, тобто фізична величина руху, оскільки мірою буде її одиниця — джоуль. Отже, «енергія» не є об’єктом чи явищем, а лише його характеристикою? Саме таке визначення ми дали в попередньому розділі. З іншого боку, ми знаємо, що енергію виробляють, передають, вимірюють її кількість. Виникає питання: характеристику явища чи саме явище відображає термін «енергія»? Відповідь така: і перше, і друге залежно від контексту і дефініції його омонімів. На жаль, у науці такі колізії не поодинокі і це потребує уважності. Та й саме явище «енергія» не просте. Стосовно цього у фізиків популярним є вислів: «Набагато легше виміряти, ніж точно знати, що вимірюється». Однак за свідомого ставлення до всіх різночитань терміна «енергія» ми не зазнаємо суттєвих незручностей. У термодинаміці енергія, тепло й робота є характеристиками того самого явища — руху матерії в різних її формах, величина якого згідно із законом збереження матерії і енергії за перетворення останньої в нову форму не змінюється. Згадаємо, що, забиваючи цвях у тверду деревину, ми помічали, що він нагрівається. Це пояснюють тим, що кінетична енергія молотка (робота як форма руху) перетворюється у теплову енергію цвяха. Зі шкільного курсу фізики ми знаємо, що теплота зумовлюється рухом атомів (чи молекул). То може температура є мірою енергії руху атомів? Якщо так, то навіщо користуватися двома фізичними величинами — «температура» й «енергія»? Що ж, власне, характеризує температура?

Спробуємо відповісти на це питання. Кількісну характеристику температури, яку вимірюємо термометром, ми фіксуємо через іншу фізичну величину — довжину. Конкретно — через зміну розміру фізичної

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13

Схожі роботи

Реферати

Курсові

Дипломні