1.1 Концептуальные представления о различиях в строении твердых, жидких и газообразных тел. Первый и второй законы термодинамики.

Термодинамика была создана в середине 19 века после открытия закона сохранения энергии. В ее основе лежит понятие внутренняя энергия. Твердое тело - основной материал, используемый человеком.Все св-ва твердого тела могут быть поняты на основе знания его атомно-молекулярного строения, законов движения атомных и субатомных частиц. Жидкость - агрегатное состояние вещ-ва, промежуточное между твердым и газообразным состояниями. Общими для всех нормальных жидкостей явл-ся их макроскопическая однородность и изотропность при отсутствии внешних воздействий. Газ - агрегатное состояние вещ-ва, в кот. его частицы не связаны или весьма слабо связаны силами взаимодействия и движутся свободно, заполняя весь предоставленный им объем. Газы обладают рядом характерных св-в. Они полностью заполняют сосуд, в котором находятся, и принимают его форму. В отличие от тверых тел и жидкостей, объем газов существенно зависит от давления и температуры. Коэффициент объемного расширения газов в обычных условиях от 0 до 100⁰ С на два порядка выше, чем у жидкостей, и состовляет в среднем 0,003663 1/град. В нормальных условиях плотность газа примерно в 1000 раз меньше плотности того же вещ-ва в жидком и твердом состоянии.

1 закон термод.- закон сохранения энергии. Энергия в природе не возникает из ничего и не исчезает: количество энергии неизменно, она только переходит из одной формы в другую. Из этого закона вытекает невозможность создания вечного двигателя – устройства, способного совершать неограниченное количество работы без затрат топлива или каких-либо др материалов. Если к системе не поступает теплота (Q=0), то работа А согласно уравнению Q=U+A может быть совершена только за счет убыли внутренней энергии: А=-U. После того как запас энергии окажется исчерпанным двигатель перестанет работать.

2 закон термод. Был сформулирован немецким ученым Клазиусом. Невозможно перевести теплоту от более холодной системы к более горячей при отсутствии др одновременных изменений в обеих системах или в окружающих телах. Важность этого закона состоит в том, что из него можно вывести заключение о необратимости не только процессов теплопередачи, но и др процессов в природе. Если бы теплота в каких-либо случаях могла самопроизвольно передаваться от холодных тел к горячим, то это позволило бы сделать обратимыми и др процессы. Все макроскопические процессы в природе протекают только в одном определенном направлении. В обратном направлении они самопроизвольно протекать не могут. Все процессы в природе необратимы, самые трагические из них - старение и смерть организма.

Вещество может находится в трех основных состояниях: твердом, жидком и газообразном. Для каждого из этих состояний характерно свое строение.

Газы. В газах расстояние между атомами или молекулами в среднем во много больше этих молекул. Газы могут неограниченно расширяться они не сохраняют ни формы ни объема. Их легко можно сжать, но при этом уменьшается среднее расстояние между молекулами, хотя –молекулы не сдавливают друг друга.

Жидкость. Молекулы жидкости расположены почти вплотную к друг другу, поэтому жидкости почти не сжимаемы. Жидкости текучи, т.е. не сохраняют своей формы.

Твердые тела. Атомы или молекулы твердых тел в отличие от атомов и молекул жидкостей колеблются вокруг определенного положения равновесия. Изменение положения равновесия происходит редко, поэтому твердые тела сохраняют не только объем, но и форму. Если соединить центры положений равновесия атомов или ионов твердого тела, то получится правильная пространственная решетка, называемая кристаллической.