
- •Физическая химия
- •Математические понятия.
- •Тема I молекулярно-кинетическая теория трех агрегатных состояний вещества основы химической термодинамики и термохимии
- •§ 1. Агрегатное состояние вещества. Понятие о плазме.
- •§ 2. Основные газовые законы.
- •§ 3. Молекулярно-кинетическая теория газов.
- •§ 4. Газовые смеси. Закон Дальтона.
- •§ 5. Твердое агрегатное состояния.
- •§ 6. Внутреннее строение кристаллов и основные типы кристаллических решеток.
- •§ 7. Характеристика жидкого агрегатного состояния.
- •§ 8. Внутреннее трение (вязкость) жидкостей.
- •§9. Испарение и кипение жидкостей
- •§ 10. Роль воды в живых организмах.
- •§ 11. Предмет термодинамики. Основные термодинамические понятия
- •§ 12. Первое начало термодинамики
- •§ 13. Тепловые эффекты химических реакций
- •§ 14. Основные законы термохимии и термохимические расчеты
- •§ 15. Второе начало термодинамики. Понятие об энтропии.
- •§ 16. Критика теории тепловой смерти Вселенной
- •§ 17. Второе начало термодинамики и живые организмы
- •§ 18.Термодинамические потенциалы. Характеристические функции
- •§ 19. Третье начало термодинамики
- •Вопросы для самоподготовки
- •Задания к лабораторной работе 1
- •Методика калориметрических измерений
- •Время, мин
- •Тема 2.
- •§ 20. Химическая кинетика реакций. Основные положения и понятия.
- •§ 21. Классификация химических реакций.
- •§ 22. Реакции первого порядка.
- •§ 23. Реакции второго порядка.
- •§ 24. Сложные реакции.
- •§25. Влияние температуры на скорость химической реакции.
- •§ 26. Влияние температуры на скорость биологических процессов.
- •§ 27. Зависимость скорости реакции от катализатора. Катализ гомогенный и гетерогенный.
- •§ 28. Основные свойства катализаторов и факторы, влияющие на катализ.
- •§ 29.Теории гетерогенного катализа.
- •§ 30. Ферменты как катализаторы. Кинетика биохимических реакций. Уравнение Михаэлиса – Ментен.
- •§ 31. Скорость гетерогенных химических процессов.
- •§ 32. Понятие о химическом равновесии. Закон действующих масс.
- •§ 33. Смещение химического равновесия. Синтез аммиака и получение азотных удобрений.
- •§ 34. Равновесие в гетерогенных системах. Правило фаз.
- •§ 35. Применение закона действующих масс к равновесным системам «раствор — осадок». Правило произведения растворимости.
- •§ 36. Связь константы химического равновесия с максимальной работой реакции.
- •Тема 3. Фотохимия. Фотометрические методы исследования
- •§ 37. Фотохимические реакции. Корпускулярно – волновой дуализм света. Законы фотохимии
- •§ 38. Фотохимические процессы в биологических системах
- •§ 39. Фотометрические методы исследования
- •Вопросы для самоподготовки
- •Задания к лабораторной работе 3
- •Методика проведения работы 1,2
§ 16. Критика теории тепловой смерти Вселенной
Рассматривая Вселенную как изолированную систему, Клаузиус распространил и на нее представление о возрастании энтропии при самопроизвольных процессах. Как известно, при всех реальных процессах происходит хотя бы частичное преобразование любого вида энергии в теплоту и вместе с тем выравнивание температуры всех взаимодействующих тел. Отсюда Клаузиус сделал вывод: энтропия Вселенной стремится к максимуму.
Это означает, что энергия в природе постоянно деградирует. Различные виды энергии могут переходить в тепловую энергию полностью, в то время как тепловая энергия в другие виды энергии переходит лишь частично. В результате энергия обесценивается, так как постепенно она вся превращается в теплоту, которая представляет собой хаотическое движение молекул. По истечении некоторого промежутка времени во Вселенной, по Клаузиусу, будет существовать только один вид энергии — энергия беспорядочного движения частиц, равномерно распределившихся между телами Вселенной и обладающими одинаковой температурой. Возможность самопроизвольного возникновения каких-либо процессов исчезнет, так как энергия при этом потеряет способность к превращениям. Наступит состояние так называемой «тепловой смерти» Вселенной, т. е. состояние вечного равновесия.
Отсюда можно сделать далеко идущие выводы. В самом деле, если неизбежен конец Вселенной, значит, она имела и свое начало, а следовательно, существует какая-то сила, стоящая над природой, и способная вызвать ёе к жизни в результате какого-то первичного толчка... и т. п.
Эта теория от начала и до конца является сугубо идеалистической, ибо, по меткому замечанию Ф. Энгельса, исходит из молчаливого признания акта творения и творца.
Современная наука начисто отвергает ложную концепцию о «тепловой смерти мира». Накопленный человечеством опыт убедительно доказывает, что мир бесконечен и развитие его происходило вечно и вечно будет продолжаться. Основа ошибки Клаузиуса заключается в том, что второе начало термодинамики в отличие от первого начала не является абсолютным законом природы, а имеет относительный характер. Нельзя рассматривать Вселенную как замкнутую изолированную конечную систему, а потому к ней неприменимо второе начало термодинамики. Естественно считать, что при иных условиях существования материи, сильно отличающихся от тех, которые имеют место на Земле, процессы могут протекать и в обратном направлении, т. е. с убыванием энтропии. Об этом свидетельствуют наблюдения астрономов и астрофизиков за рождением новых звезд, новых миров.
С философских позиций ложность тезиса о «тепловой смерти» мира была вскрыта Ф. Энгельсом (1875—1876) в его классическом труде «Диалектика природы». Он отмечает, что закон возрастания энтропии (второе начало термодинамики), распространенный на всю Вселенную, не совместим с законом сохранения и превращения энергии, так как, исходя из теории «тепловой смерти», мы непременно сталкиваемся с качественным уничтожением энергии, т. е. с преобразованием ее в вид, в котором она становится не способной к обратным превращениям.