2. Первое начало термодинамики

Один из трёх основных законов термодинамики, представляет собой закон сохранения энергии для термодинамических систем.

Первое начало термодинамики было сформулировано в середине XIX века в результате работ немецкого учёного Ю. Р. Майера, английского физика Дж. П. Джоуля и немецкого физика Г. Гельмгольца[1]. Согласно первому началу термодинамики, термодинамическая система может совершать работу только за счёт своей внутренней энергии или каких-либо внешних источников энергии. Первое начало термодинамики часто формулируют как невозможность существования вечного двигателя первого рода, который совершал бы работу, не черпая энергию из какого-либо источника.

Современные формулировки вводят представление о внутренней энергии системы U, которая выражает полный запас кинетической и потенциальной энергии данного тела или совокупности тел. Сюда входят энергия движения молекул и образующих их частиц, энергия взаимодеиствия атомов в молекуле и отдельных составляющих частиц атомов. Внутренняя энергия изолированной системы-величина постоянная.­­­

Рассмотрим тела 1, 2 и 3. Пусть ежду телом 1 и 2 осуществляется теплопередача, а между телом 1 и 3 происходит механическое взаимодействие . При теплоотдаче количества теплоты Qвнутренняя энергия тела 2 изменится на дельтаU₂=-Q, а внутренняя энергия тела 3 в результате совершения работы изменится на дельтаU₃=-A. В результате теплопередачи и механического взаимодеиствия внутренняя энергия каждого из тел изменится, но в изолированной термодинамической системе, в которую входят все три тела, по законц сохранения и превращения энергии внутренняя энергия Uостанется неизменной. Следовательно, сумма изменений внутренней энергии тел 1,2 и 3 равна нулю

дельтаU₁+дельтаU₂+дельтаU₃=0

Отсюда изменение внутренней энергии тела 1 равно сумме изменений внутренней энергии взаимодействующих с ним тел 2 и 3, взятой с противоположным знаком.

ДельтаU₁=-дельтаU₂-дельтаU₃ или дельтаU₁=Q+A

Так как тело 1 является неизолированной термодинамической системой, можно сделать общий вывод: в неизолированной теродинамической системе изменение внутренней энергии дельтаUравно сумме количества теплотыQ,переданного системе, и работы Aвнешних сил:

ДельтаU=Q+A

Это выражение закона сохранения и превращения энергии называется первым законом термодинамики.

БИЛЕТ 23

1. Верификация и фальсифицируемость

принцип верификации, утверждающий, что если какое-либо понятие или суждение сводимо к непосредственному опыту, т.е. эмпирически проверяемо, то оно имеет смысл. Различают непосредственную верификацию, когда происходит прямая проверка утверждений, и косвенную верификацию, когда устанавливаются логические отношения между косвенно верифицируемыми утверждениями. Поскольку понятия развитой научной теории, как правило, трудно свести к данным опыта, то для них используется косвенная верификация, которая

утверждает, что если невозможно опытным путем подтвердить какое-то понятие или суждение теории, то можно ограничиться экспериментальным подтверждением выводов их них.

Более точно работает принцип фальсификации: научным может считаться только принципиально опровержимое (фальсифицируемое) знание. Никакое количество экспериментальных подтверждений не является достаточным для доказательства теории. Так, мы можем наблюдать сколько угодно примеров, ежеминутно подтверждающих закон всемирного тяготения. Но достаточно лишь одного примера (например, камня, упавшего не на землю, а улетевшего прочь от земли), чтобы признать данный закон ложным. Поэтому ученый должен направлять все свои силы не на поиски еще одного экспериментального доказательства сформулированной им гипотезы или теории, а на попытку опровергнуть свое утверждение. Поэтому критическое стремление опровергнуть научную теорию является наиболее эффективным путем для подтверждения ее научности и истинности. Критическое опровержение выводов и утверждений науки не дает ей застояться, является важнейшим источником ее развития,