- •Естествознание как отрасль научного познания. Классификация наук. (плюс то, что у вас в лекциях)
- •Прикладные и фундаментальные науки.
- •7. Наука. Зарождение науки.
- •8. Древнегреческий период развития естествознания.
- •9. Эллинистически-римский период развития естествознания.
- •10. Геоцентрическая система Птолемея.
- •11. Развитие естествознания в средневековье.
- •12. Научные революции в истории общества.
- •13. Коперниканская научная революция.
- •14. Научная революция 17 в. Создание классической механики.
- •15. Изучение магнитных и электрических явлений в 18-19 вв.
- •1.1 Формирование понятия электромагнитного поля
- •16. Развитие представлений о природе света в 18-19 вв.
- •17. Теплородная и кинетическая теория теплоты.
- •19. Первое и второе начала термодинамики. Закон возрастания энтропии.
- •Формулировка теоремы
- •20. Статистическая физика.
- •21. Великие открытия, которые привели к научной революции на рубеже 19-20 вв.
- •22. Создание Энштейном специальной теории относительности.
- •23. Создание и развитие общей теории относительности.
- •24. Возникновение и развитие квантовой физики.
- •25. Основные положения квантовой механики.
- •26. Фундаментальные физические взаимодействия.
- •27. Классификация элементарных частиц.
- •28. Лептоны
- •29. Адроны
- •30. Частицы – переносчики взаимодействий.
- •31. Теория эволюции Ламарка
- •32. Катастрофизм.
- •33. Дарвинизм.
- •Основные факторы эволюции по Дарвину
- •34. Современные представления об эволюции.
- •35. Теории возникновения жизни на Земле
- •36. Теория биохимической эволюции
- •37. Биологическая эволюция человека
- •38. Социальная эволюция человека
- •39. Небулярная гипотеза Канта-Лапласа.
- •40. Солнечная система и ее происхождение.
- •41. Звезды, эволюция звезд
- •42. Эволюция Вселенной.
- •43. Экология. Объект изучения экологии.
- •44. Абиотические компоненты экосистемы.
- •45. Биотические компоненты экосистемы.
- •46. Пищевые цепи
- •47. Экологическая ниша.
- •48. Динамика популяций.
- •49. Круговорот веществ в экосистеме.
- •50. Рост численности населения на Земле.
- •51. Ресурсы и деградация окружающей среды.
- •52. Загрязнение окружающей среды.
19. Первое и второе начала термодинамики. Закон возрастания энтропии.
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.
Существует несколько эквивалентных формулировок первого начала термодинамики
В любой изолированной системе запас энергии остаётся постоянным.[2] Это — формулировка Дж. П. Джоуля (1842 г.).
Количество теплоты, полученное системой, идёт на изменение её внутренней энергии и совершение работы против внешних сил
Изменение внутренней энергии системы при переходе её из одного состояния в другое равно сумме работы внешних сил и количества теплоты, переданного системе, то есть, оно зависит только от начального и конечного состояния системы и не зависит от способа, которым осуществляется этот переход. Это определение особенно важно для химической термодинамики[2] (ввиду сложности рассматриваемых процессов). Иными словами, внутренняя энергия является функцией состояния. В циклическом процессе внутренняя энергия не изменяется.
Второе начало термодинамики — физический принцип, накладывающий ограничение на направление процессов передачи тепла между телами.
Второе начало термодинамики запрещает так называемые вечные двигатели второго рода, показывая, что коэффициент полезного действия не может равняться единице, поскольку для кругового процесса температура холодильника не может равняться абсолютному нулю (невозможно построить замкнутый цикл, проходящий через точку с нулевой температурой).
Второе начало термодинамики является постулатом, не доказываемым в рамках термодинамики. Оно было создано на основе обобщения опытных фактов и получило многочисленные экспериментальные подтверждения.
Существуют несколько эквивалентных формулировок второго закона термодинамики:
Постулат Клаузиуса: «Невозможен круговой процесс, единственным результатом которого является передача теплоты от менее нагретого тела к более нагретому»[1] (такой процесс называется процессом Клаузиуса).
Постулат Томсона (Кельвина): «Невозможен круговой процесс, единственным результатом которого было бы производство работы за счет охлаждения теплового резервуара» (такой процесс называется процессом Томсона).
Закон неубывания энтропии: «В изолированной системе энтропия не уменьшается».
Если в некоторый момент времени замкнутая система находится в неравновесном макроскопическом состоянии, то в последующие моменты времени наиболее вероятным следствием будет монотонное возрастание ее энтропии.
Закон неубывания энтропии или так называемый физический смысл второго закона термодинамики был открыт Клаузиусом (1865), а его теоретическое обоснование было дано Больцманом (1870-е годы).