Начала термодинамики

Второе начало термодинамики – нельзя забрать тепло от более холодного тела и передать его более горячему телу без дополнительных затрат энергии. Невозможность вечного двигателя второго рода. Пример с газом в комнате.

Один из вариантов интерпретации энтропии   - это мера беспорядка или хаоса (чем больше беспорядка, тем больше энтропия). Энергию и энтропию называли – царица мира и её тень.

Клаузиус сформулировал начала термодинамики так: «1) Энергия мира постоянна 2)Энтропия мира стремится к максимуму».

Статистический подход к описанию явлений – системы, состоящие из большого числа частиц, ведут себя предсказуемым образом, благодаря тому, что индивидуальное поведение частицы перестает играть роль. Статистические законы носят вероятностный характер (т.е. могут нарушаться)

статистическому - когда отвлекаются от наблюдения за отдельными членами коллектива и пытаются получить сведения о поведении ансамбля в целом

Тема 4 Микромир Революция в естествознании в конце 19-начале 20 веков

Какие проблемы существовали в классической физике в конце 20 века (радиоактивность, фотоэффект, ультрафиолетовая катастрофа, планетарная модель атома и дискретность спектров излучения и поглощения, периодический закон)

Основные идеи квантовой физики

Вероятностный характер поведения микрообъектов (особая форма причинности)

Корпускулярно-волновой дуализм (пример со слоном – на что похож, когда его ощупывают несколько слепых) – нет нужного понятия пока

Неопределенность – результат зависит от способа наблюдения

Дискретность

Чем подтверждаются выводы и следствия из квантовой физики (диффракция частиц, туннельный эффект)

 

 

Тема 5 Химия

Химическая наука – изучает свойства и превращения веществ, сопровождающиеся изменением их состава и строения (вариант определения).

Четыре концептуальные системы химических знаний – учение о составе (макроуровень – самый начальный), структурная химия ( в основе – знания о структуре молекул реагентов),   учение о химических процессах (управление сложными реакциями), эволюционная химия (самопротекающие реакции).

Органогены.  Важным является то, что химия своими методами изучает сложные системы. Интересным является наложение идей биологической эволюции на процесс образования сложных молекулярных соединений. Дарвиновская эволюция указывает на   непрерывное нарастание сложности организации растительных и животных организмов (от одноклеточных до человека) через механизм естественного отбора. Миллионы видов отбраковывались, остались самые эффективные. Поразительно, но похожее происходило и тогда, когда природа лишь готовилась к зарождению жизни. Из более чем 100 элементов основу всего живого составили только 6 (кислород, углерод, водород, азот, фосфор, сера). Их общая доля в живых организмах составляет 97,4%. Еще двенадцать элементов дают примерно 1,6%. Мир самих химических соединений (до 8 млн) не менее диспропорционален – 96% составляют органические соединения,   компонентами которых являются все те же 6-18 элементов. Из остальных элементов природа создала не более 300 тысяч неорганических соединений. Налицо естественный отбор таких элементов, свойства которых (прочность, энергоемкость, легкость изменений и т.п.) дают преимущества при переходе на более высокий уровень сложности и упорядоченности вещества.

На следующем витке эволюции – из многих миллионов органических соединений в построении биосистем заняты лишь несколько сотен, из 100 известных аминокислот для составления   белковых молекул живых организмов природа использовала лишь 20, и т.д. На такие факты опирается теория т.н. предбиологической эволюции.