Archive for Сентябрь, 2011

Термодинамика

Явления, вызываемые тепловой энергией, а также явления, связанные с преобразованиями тепловой энергии в другие ее виды, изучаются наукой термодинамикой. Термодинамика зародилась в глубокой древности. Философы древности и ученые эпохи Возрождения полагали, что теплота есть какое-то движение. Какое именно, они не могли еще указать. Той же точки зрения придерживался и Ломоносов. Его работа «Рассуждения о природе тепла и холода» вышла в свет в 1750 году.

Read the rest of this entry »

Движущихся тел не существует!

Так или иначе, нет движущихся тел, а есть множества частиц, участвующих в общем движении, которое и принимают за движение тела. Кроме того, частицы движутся каждая сама по себе, причем, как показал пример с автомобилем, скорости отдельных частиц могут во много раз превышать скорость движения центра масс. Для каждой частицы, составляющей тело, существует свое время и свое расстояние. Read the rest of this entry »

Польза энергии

Теперь вы знаете, что, располагая запасом тепловой энергии, можно сделать что-нибудь полезное, например заставить ехать антиавтомобиль. Изучением движения занимается наука механика, поэтому энергию, приводящую в движение автомобиль, принято называть механической. Мы установили, что тепловая энергия на самом деле никакая не тепловая, а обычная механическая, иначе говоря, кинетическая энергия движущихся молекул. Правда, с одной существенной оговоркой. Read the rest of this entry »

Неопределенность величины энергии

Неопределенность величины энергии не может быть больше самой величины энергии. Перефразируем это утвер¬ждение следующим образом. Объем, занимаемый ма¬териальным объектом, помноженный на давление, оказываемое этим объектом на стенки сосуда, в который он заключен, и поделенный на величину энергии объекта, равен единице.

Представьте себе, что ваш объект — идеальная молекула. Read the rest of this entry »

Какова она — температура?

Любые термодинамические, т.е. связанные с теплом, процессы, могут быть исчерпывающим образом описаны, если пользоваться только понятиями энергии и энтропии участвующих в этих процессах тел или систем. Но и у энергии, и у энтропии есть одно неудобное свойство: и та и другая — величины аддитивные. Это означает, что если две системы обладают каждая определенным запасом энергии и определенной величиной энтропии, то после объединения этих систем в одну ее полная энергия (энтропия) будет равна сумме энергий (энтропии) соединившихся частей. Следовательно, величины энергии и энтропии зависят от количества молекул, участвующих в процессах. Конечно, было бы желательно располагать какой-то величиной, не зависящей от количества веществ. Зачем? Ну, например, выходите вы утром на балкон, чтобы узнать, как надо одеться, и получаете исчерпывающую информацию. Вряд ли ощущения, которые вы получаете, выйдя за дверь, зависят от количества наружного воздуха.

Величину, описывающую тепловые процессы и не зависящую от количества вещества, можно получить следующим образом. Сначала надо узнать, что произойдет с энтропией порции идеального газа, если сообщить этой порции дополнительную энергию. Ну что ж, ответить нетрудно. Увеличить энергию порции газа — это значит увеличить энергии отдельных молекул. Больше величина максимально возможной энергии каждой молекулы, больше и количество различных значений, которые может принимать энергия этой молекулы. Read the rest of this entry »

Почему нам не хватает энергии?

Все дело не в самой энергии, а в том, как она распределена в пространстве, какие формы принимает. Существуют разные формы энергии, а сама энергия все время переходит из одной формы в другую. Вот очередная азбучная истина. Но если вглядеться попристальнее, оказывается, что форма одна — это энергия движущихся частиц, или, иначе говоря, механическая кинетическая энергия. Read the rest of this entry »