![]() |
|
сделать стартовой | добавить в избранное |
![]() |
Промышленность и Производство
Техника
Необратимость - свойство реальных процессов. Статистический характер энтропии |
Необратимость свойство реальных процессов. Статистический характер энтропии. Хаос, структура и порядок макросистем. Проблема тепловой смерти При соприкосновении тел процесс теплопередачи происходит самопроизвольно от горячего тела к холодному до тех пор, пока оба тела не будут иметь одинаковые температуры. Все наблюдали, как налитый в чашку горячий чай постепенно остывает, нагревая окружающий воздух. Но никто не видел, чтобы теплый чай в чашке вдруг закипел за счет охлаждения окружающего его воздуха. Процессы теплопередачи самопроизвольно осуществляют только в одном направлении, поэтому их называют необратимыми процессами. Всегда осуществляется теплопередача тепла от горячего тела к холодному, потому что равномерное распределение быстрых и медленных молекул в двух сопрягающихся телах является более вероятным, чем такое распределение, при котором в одном теле будут только «быстрые» молекулы, а в другом — только «медленные». Системы, состоящие из большого числа частиц, будучи предоставленные самим себе, само произвольно переходят из состояний менее вероятных в состояния более вероятные. Необратимость тепловых процессов имеет вероятностный характер. Самопроизвольный переход тела из равновесного состояния в неравновесное не невозможен, а лишь подавляюще маловероятен. В конечном результате необратимость тепловых процессов обусловливается колоссальностью числа молекул, из которых состоит тело. Молекулы газа стремятся к наиболее вероятному состоянию, т. е. состоянию с беспорядочным распределением молекул, при котором примерно одинаковое число молекул движется вверх и вниз, вправо и влево, при котором в каждом объеме находится примерно одинаковое число молекул, одинаковая доля быстрых и медленных молекул в верхней и нижней частях какого-либо сосуда. Любое отклонение от такого беспорядка, хаоса, т. е. от равномерного и беспорядочного перемешивания молекул по местам и скоростям, связано с уменьшением вероятности, или представляет собой менее вероятное событие. Напротив, явления, связанные с перемешиванием, с созданием хаоса из порядка, увеличивают вероятность состояния. Только при внешнем воздействии возможно рождение порядка из хаоса, при котором порядок вытесняет хаос. В качестве примеров, демонстрирующих порядок, можно привести созданные природой минералы, построенные человеком большие и малые сооружения или просто радующие глаз своеобразные фигуры. В середине 19 века активно обсуждалась проблема тепловой смерти Вселенной. Рассматриваю Вселенную как замкнутую систему и применяя к ней второе начало термодинамики, Р.Ю. Клаузиус свел его содержание к утверждению, что энтропия Вселенной должна достигнуть своего максимума. Это означает, что все формы движения со временем должны перейти в тепловые. Переход же теплоты от горячих тел к холодным приведет к тому, что температура всех тел во Вселенной сравняется, т.е. наступит полное тепловое равновесие и все процессы во Вселенной прекратятся – наступит тепловая смерть Вселенной. Ошибочность вывода о тепловой смерти заключается в том, что бессмысленно применять второе начало термодинамики к незамкнутым системам, например к такой безгранично развивающейся системе, как Вселенная.
Источник электромагнитного поля связанный с материальными носителями этого свойства (например электронами и протонами), называется электрическим зарядом. Электрический заряд не зависит от системы отсчета. Носителями отрицательных зарядов в атоме являются электроны, носителями положительных зарядов — протоны, входящие в состав ядер, атомов. Сумма положительных и отрицательных зарядов в атоме равна нулю: заряды распределяются таким образом, что атом в целом является нейтральным. В природе существует два типа электрических зарядов -положительные и отрицательные. Одноименные заряды друг от друга отталкиваются, разноименные — притягиваются. Опытным путем установлено, что электрический заряд дискретен, т.е. заряд любого типа составляет целое кратное от элементарного электрического заряда е (е = 1,6 • 10-19 Кл). Электрон (те = 9,11 • 10-31кг) и протон mр=1,67 • 10-27кг) являются соответственно носителями элементарных отрицательного и положительного зарядов. Закон сохранения заряда: алгебраическая сумма электрических зарядов любой замкнутой системы (системы, не обменивающейся зарядами с внешними телами) остается неизменной, какие бы процессы ни происходили внутри данной системы. Электрический заряд — величина релятивистски инвариантная, т.е. не зависит от системы отсчета, а значит, не зависит от того, движется данный заряд или покоится. Единица электрического заряда - кулон (Кл) — это электрический заряд, проходящий через поперечное сечение проводника при силе тока 1 Ампер за 1 секунду. Носителями зарядов в различных средах могут быть электроны (например, в металлах), ионы — частицы молекул или атомов имеющие положительные и отрицательные заряды (например в электролитах и газах), и молионы — коллоидные частицы в жидкости имеющие заряды. По модулю любой заряд кратен заряду электрона или протона. Заряд протона равен по модулю заряду электрона. В пространстве, окружающем электрический заряд, существует силовое поле, называемое электрическим полем, то есть электрическое поле создается электрическим зарядом. Электрическое поле, создаваемое неподвижными электрическими зарядами, принято называть электростатическим. Опыт показывает , что подобно тому , как в пространстве , окружающем электрические заряды, возникает электромагнитное поле , так в пространстве, окружающем токи и постоянные магниты, возникает силовое поле называемое магнитным. Магнитное поле обнаруживается по силовому действию на внесенные в него проводники с током или постоянные магниты. В 60-х годах XIX в. английский физик Максвелл развил теорию Фарадея об электромагнитном поле и создал теорию электромагнитного поля. Это была первая теория поля. Она касается только электрического и магнитного полей и весьма успешно объясняет многие электромагнитные явления. Полезно напомнить некоторые основные идеи, лежащие в основе данной теории, и вытекающие из нее выводы. Из закона Фарадея(закон электро-магнитной индукции) следует, что любое изменение сцепленного с контуром магнитного потока приводит к возникновению электродвижущей силы (ЭДС) индукции и вследствие этого появляется индукционный ток.
Следовательно, возникновение ЭДС электромагнитной индукции возможно и в неподвижном контуре, находящемся в переменном магнитном поле. Однако ЭДС в любой цепи возникает только тогда, когда в ней на носителей тока действуют сторонние силы, т. е. силы не электростатического происхождения. Поэтому возникает вопрос о природе сторонних сил в данном случае. Опыт показывает, что такие сторонние силы не связаны ни с тепловыми, ни с химическими процессами в контуре; их возникновение нельзя также объяснить силами Лоренца, так как они на неподвижные заряды не действуют. Дж.Максвелл высказал гипотезу, что всякое переменное магнитное поле возбуждает в окружающем пространстве электрическое поле, которое и является причиной возникновения индукционного тока в контуре. Согласно представлению Максвелла, контур, в котором появляется ЭДС, играет второстепенную роль, являясь своего рода лишь "прибором", обнаруживающим это поле. Электрическое поле, возбуждаемое магнитным полем, как и само магнитное поле, является вихревым. Согласно Максвеллу, если всякое переменное магнитное поле возбуждает в пространстве вихревое электрическое поле, то должно существовать обратное явление: всякое изменение электрического поля должно вызывать появление в окружающем пространстве вихревого магнитного поля. Для установления количественных соотношений между изменяющимся электрическим полем и вызываемым им магнитным полем Максвелл ввел в рассмотрение так называемый ток смещения, обладающий способностью создавать в окружающем пространстве магнитное поле. Ток смещения в вакууме не связан с движением зарядов, а обусловливается только изменением электрического поля во времени и вместе с тем возбуждает магнитное поле — в этом заключается принципиально новое утверждение Максвелла. Из уравнений Максвелла следует, что источниками электрического поля могут быть либо электрические заряды, либо изменяющиеся во времени магнитные поля, а магнитные поля могут возбуждаться либо движущимися электрическими зарядами (электрическими токами), либо переменными электрическими полями. Уравнения Максвелла не симметричны относительно электрического и магнитного полей. Это связано с тем, что в природе существуют электрические заряды, но нет зарядов магнитных. В стационарном случае, когда электрическое и магнитное поля не изменяются во времени, источниками электрического поля являются только электрические заряды, а источниками магнитного — только токи проводимости. В данном случае электрическое и магнитное поля независимы друг от друга, что и позволяет изучать отдельно постоянные электрические и магнитные поля. Уравнения Максвелла — наиболее общие уравнения для электрических и магнитных полей в покоящихся средах. В учении об электромагнетизме они играют такую же роль, как законы Ньютона в механике. Из уравнений Максвелла следует, что переменное магнитное поле всегда связано с порождаемым им электрическим полем, а переменное электрическое поле связано с порождаемым им магнитным, т. е. электрическое и магнитное поля неразрывно связаны друг с другом — они образуют единое электромагнитное поле.
Однако вот откуда берет начало постепенный подъем к все более сложным степеням организации: из выхода этой повторяемости «вовне», то есть из ее выведения за пределы соматической сферы отдельных организмов, после чего они могут корректировать друг друга и благодаря этому увеличивать свое число и распространяться. Размножение добавило новую позицию к командам, включенным в стратегию жизни: теперь для этой стратегии оказалась приемлема даже тотальная гибель организма при условии, что жизненный процесс будет продолжаться в следующих поколениях. Данная позиция носит отчетливо выраженный статистический характер. Пусть клетки постоянно проигрывают свои поединки с энтропией, однако после каждой гибели клетки процесс начинается снова. При этом деление амеб или простейших представляет собой всего лишь «репетицию» этого процесса в его начальных стадиях. Зато размножение многоклеточных приближается по своим признакам, можно сказать, уже к языковому явлению: организм как некая целостность «артикулирует» хромосомные «предложения», адресованные «субъекту их восприятия» экологической среде
2. Исследование социально-экономических и политических процессов
3. Статистические данные о социально-экономических явлениях и процессах
4. Общество в эпоху постмодерна и особенности его социально-экономических и политических процессов
5. Обратимые и необратимые процессы
9. Фрактальные свойства социальных процессов
10. Методы исследований социально-экономических процессов в регионе
12. Использование цепей Маркова в моделировании социально-экономических процессов
13. К возможности рационализации представлений о психических и социальных процессах
14. Формирование социальной идентичности в процессе подготовки студентов педагогического вуза
15. Социальные процессы и отношения
16. Семейная социализация как процесс формирования социально-компетентной личности
17. Социальная динамика и ее проявление в общественных изменениях и процессах
18. Характер процесса познания
19. Генетические факторы социального процесса
20. Социальная философия как методология познания общественных процессов
21. Государственное регулирование инвестиционных процессов: социальный аспект
25. Моделирование политических и социально-экономических процессов
26. Процесс естественного и социального развития человека
27. Глобализация социальных процессов в современном мире
28. Процесс глобализации культуры: характер, противоречия, последствия
29. Процессы социальной мобильности
31. Эволюция современного чиновничества и совершенствование управления социальными процессами
32. Общество и социальные процессы
34. Биологическая роль гидролиза в процессах жизнедеятельности организма
35. Понятие о волнении. Процесс возникновения развития и затухания ветровых волн
36. Методы и модели демографических процессов
37. Опасные геологические процессы на городских территориях
41. Участники арбитражного процесса
42. Письменные доказательства в арбитражном процессе
45. Гражданский процесс (Контрольная)
46. Гражданский процесс (Контрольная)
47. Доказательства в гражданском процессе
48. Прокурор в гражданском процессе
49. Шпаргалка по гражданскому процессу
50. Представительство в гражданском процессе
51. Лица, участвующие в процессе
52. Письменные доказательства в системе доказательств гражданского процесса
53. Инквизиционный процесс. Формальная система доказательств
57. Уголовный процесс зарубежных стран
58. Процесс законотворчества и его стадии в России
59. Творческий процесс создания фильма
60. Процессы ведьм
62. Массовые репрессии и политические процессы 20-х 30-х годов
63. Россия 1917 - 1922гг. Распад цивилизованного конгломерата. Характеристики процесса
64. Принципы работы системы управления параллельными процессами в локальных сетях компьютеров
65. Программа контроля знаний студентов по дисциплине ЭРМ и РК в процессе учебы
66. Лабораторные работы по теории и технологии информационных процессов
67. Семейство операционных систем W2k. Обзор версий. Процессы и очереди
68. Переходные процессы в линейных цепях
69. Информационный процесс. Обработка информации
73. Патофизиологические процессы в тканях
74. Эффективность влияния озона на течение перитонита и процесс спайкообразования в эксперименте
75. Роль витаминов в процессе роста и развития человека
76. Эмоция любви как биохимический процесс
77. Участие прокурора в гражданском процессе
78. Особенности возбуждения уголовного дела, как стадии уголовного процесса (Контрольная)
79. Допустимость доказательств в уголовном процессе
80. Процесс доказывания и его особенности на различных стадиях уголовного процесса
82. Доказательства в уголовном процессе
83. Адвокат в уголовном процессе
84. Особенности участия адвоката в качестве защитника в уголовном процессе
85. Частные и публичные интересы в Российском уголовном процессе
92. Воспитание как процесс целенаправленного формирования и развития личности
93. Формирование личности преподавателя в процессе самовоспитания
94. Трудовое воспитание детей в процессе хозяйственно – бытового труда
96. Использование компьютера в учебно-воспитательном процессе
97. Автоматизированные системы управления учебным процессом в вузе
98. Игра как фактор развития познавательных процессов младших школьников