17.Второе начало термодинамики .
Так , этот вопрос я не очень понимаю и в нем я так и не разобрался полностью , но что-то постараюсь объяснить .
Главное , что здесь нужно запомнить – переход тепла от менее нагретого тела к более нагретому невозможен без внешнего воздействия . Это , собственно , и есть второе начало )
Но тут все не так просто . Два умных-заумных дядьки – Клаузиус и Томсон – предложили собственные формулировки , которые нехило так поспособствовали развитию науки и помогли отбить желание создать вечный двигатель второго рода у всяких остолопов .
Итак . Клаузиус молвил :
«Невозможен процесс, единственным результатом которого являлась бы передача тепла от более холодного тела к более горячему»
На что дядька Томсон резво заявил :
«Невозможен круговой процесс, единственным результатом которого было бы производство работы за счет охлаждения теплового резервуара»
Собственно , отсюда следует , что вечный двигатель , который смог бы превращать в работу тепло окружающей среды (вечный двигатель второго рода) невозможен .
По поводу энтропии я так ничего и не понял , с ней я не очень дружу . Но википедия говорит , что второе начало термодинамики можно сформулировать так :
«Энтропия изолированной системы не может уменьшаться» - это закон неубывания энтропии .
С энтропией разобрался . Энтропия – мера беспорядка . То есть в воде энтропии больше , чем в куске льда , потому что молекулы более подвижные и неупорядоченные .
18. Концепция электромагнетизма .
Значит так . Сделаю копипасту хорошего текста из энциклопедии на эту тему :
Начало учению об электромагнитных явлениях положено открытием Эрстеда. В 1820 г. Эрстед показал, что проволока, по которой течет электрический ток, вызывает отклонение магнитной стрелки. Он подробно исследовал это отклонение с качественной стороны, но не дал общего правила, по которому можно было бы определять направление отклонения в каждом отдельном случае. Вслед за Эрстедом открытия пошли одно за другим. Ампер (1820) опубликовал свои работы о действии тока на ток или тока на магнит. Амперу принадлежит общее правило для действия тока на магнитную стрелку: если вообразить себя расположенным в проводнике лицом к магнитной стрелке и притом так, чтобы ток имел направление от ног к голове, то северный полюс отклоняется влево. Далее мы увидим, что Ампер свел явления электромагнитные к явлениям электродинамическим (1823). К 1820 г. относятся также работы Араго, который заметил, что проволока, по которой течет электрический ток, притягивает к себе железные опилки. Он же намагнитил впервые железные и стальные проволоки, помещая их внутрь катушки медных проволок, по которым проходил ток. Ему же удалось намагнитить иглу, поместив ее в катушку и разрядив лейденскую банку через катушку. Независимо от Араго намагничивание стали и железа током было открыто Дэви.
Электрический ток вызывает вокруг себя магнитное поле. Для магнитной силы этого поля должны быть справедливы все законы, справедливые для магнитного поля вообще. В частности, вполне уместно введением понятия о силовых линиях магнитного поля, вызываемого электрическим током. Направление силовых линий в этом случае может быть обнаружено обычным способом при посредстве железных опилок. Если пропустить вертикальную проволоку с током через горизонтальный лист картона и насыпать на картон опилок, то при легком постукивании опилки расположатся концентрическими кругами, если только проводник достаточно длинен.
Еще есть дядька Максвелл , который ввел свои знаменитые уравнения , о которых речь пойдет позже . Этот мужик … нет . Этот МУЖИК в принципе создал систему уравнений , из которой можно получить практически любое физическое уравнение . Каким местом это возможно , не знаю , мне препод так сегодня объяснил .
Электрический заряд .
В общем , это мера , показывающая возможность частицы создавать вокруг себя электромагнитное поле и принимать участие в электромагнитном взаимодействии . То есть если заряд не равен нулю , частица пытается вступить в реакцию с другой нестабильной частицей и наконец успокоиться , а как только она это делает , она превращается в стабильную , живущую , в сравнении с нестабильной , вечно . Чем сильнее отклоняется это значение от нуля , тем охотнее частица вступает в реакции . Придумал их дядька Кулон . А понятие об отрицательном и положительном зарядах ввел угадайте , кто ? Дядька с сотни долларов – Бенджамин Франклин !
! Важно ! Закон сохранения заряда .
В изолированной системе общая сумма зарядов постоянна . То есть электроны и протоны могут исчезать , но на их место тут же встают новые , ровно столько же , сколько исчезло .
Взаимодействие зарядов .
Для начала объясню , как происходит электризация . Помните забавный момент из школы , когда учитель физики берет в руки кусок янтаря и начинает его яростно натирать шелковой тряпочкой , чтобы потом попритягивать кусочки бумаги со стола , что выглядит довольно двояко ? Вспомнили ? Отлично . А теперь о том , как это работает . Есть вещества , в которых ядро атома удерживает электрон слабо (янтарь) и вещества , где ядро удерживает электроны сильно (шелк) . При натирании янтарь отдает свои электроны шелку , который может удерживать дополнительные электроны . После этого янтарь становится отрицательно заряженным , а шелк – положительно . Тогда при достаточно близком расстоянии электромагнитное поле янтаря начинает притягивать бумажки дабы восстановить свое изначальное состояние . Шелк же наоборот начинает липнуть ко всему , чего касается по той же причине .
При отрицательном заряде электроны проходят через все тело и скапливаются на поверхности . Именно это позволяет им перепрыгивать с одного тела на другое . Есть три вида веществ , если рассматривать их с точки зрения электростатики :
Электрики – в них электроны свободно перемещаются по всему телу – металлы , например .
Диэлектрики – в них электроны почти не двигаются – дерево , резина и т.п.
Полупроводники – меняют свою проводимость в зависимости от параметров внешней среды , в основном – от температуры .
Взаимодействие зарядов описывается
законом Кулона :
r-расстояние между зарядами , q1 , q2 – заряды , k – коэффициент пропорциональности
Все , в принципе )
19. Электрические поля . Вектор напряженности электрического поля . Силовые линии электрического поля (ЭП) .
Тут на самом деле все легко . ЭП – что-то наподобие ауры – неощутимая физически и невидимая оболочка , существующая вокруг частицы или тела , обладающего зарядом . Любое силовое поле действует на все объекты , входящие в него . Представьте заряд как точку , а теперь нарисуйте вокруг него большой круг – это поле . Чем ближе объект к центру , тем сильнее на него действует поле .
Важная ремарка ! ЭП – особый вид материи , то есть это не просто силовое поле .
ЭП может существовать и в свободном виде , например при изменении магнитного поля .
Напряженность ЭП – величина , которая позволяет описать ЭП в определенной точке количественно . Обозначается буквой E и равна F/q . Вектор напряженности – потому что это векторная величина – она направлена из центра излучения радиально , ну я об этом уже говорил , че это я .
Силовые линии – линии , показывающие изменение вектора напряженности . Но правильнее будет сказать – линии , в каждой точке которых касательная совпадает с вектором напряженности . Сейчас вставлю картинку , все понятно будет )
Н
а
нижнем рисунке в каждой точке вектор
расположен по-разному , поэтому линии
кривые , там , в принципе , показано .
Все , хватит с вас )