ПРАКТИЧНЕ ЗАНЯТТЯ

Багато років міркував я над життям земної. Незрозумілого немає для мене під місяцем.

Мені відомо, що мені нічого нс відомо! Ось остання правда, відкрита мною.

О. Хайям

план семінару

  • 1. Класичний і імовірнісний детермінізм. Динамічні і статистично (ймовірні) закони.
  • 2. Форми прояви детермінізму в теплових процесах.
  • 3. Термодинаміка і принцип зростання ентропії. Проблема теплової смерт Всесвіту.
  • 4. Енергія і її види. Закони збереження.
  • 5. Види симетрії. Симетрія і закони збереження.

Методичні поради та вправи Основні поняття

Внутрішня енергія - тепло, що міститься в тілі, тобто сума всіх енергій руху структур тіла.

Детермінізм - вчення про загальну закономірною зв'язку явищ і процесів в навколишньому світі, причинного зумовленості всіх явищ, тобто стверджує об'єктивний характер причинності.

Диссіпація (лат. (Нз $ 1ра1ю - розсіювання) енергії - перехід енергії впорядкованого руху в енергію хаотичного руху (теплоту).

Дисипативні структури - нові структури, які потребують для свого становлс-ня великої кількості енергії.

Макросостояніе - стан тіла або системи, заданий за допомогою макропараметрів (параметрів, вимірюваних макропрібора, - тиск, температура, об'єм і інші макроскопічні величини, що характеризують систему в цілому).

Індетермінізм - методологічна позиція, в якій заперечується як об'єктивність причинних зв'язків, так і цінність причинних пояснень в науці.

Мікростан - стан тіла або системи, охарактеризовані завданням станів всіх утворюють тіло молекул.

Термодинамічна ймовірність макросостоянія - число можливих різних микросостояний, які відповідають цій макросостояніе.

Теплота - міра зміни внутрішньої енергії тіла.

Термодинаміка (грец. Термос - теплота і динаміка - сила) - розділ фізики, що вивчає закономірності перетворення енергії в різних явищах.

Теплова смерть Всесвіту - гіпотеза, висунута Клаузиусом і Кельвіном, про зникнення в майбутньому температурних відмінностей і перетворення всієї світогляду енергії в теплоту, рівномірно розподілену у Всесвіті.

Незворотність тепла полягає в тому, що тепло нс може перетекти мимовільно від холодного тіла до гарячого.

Флуктуація - випадкові відхилення системи від деякого середнього положення.

Ентропія (грец. - поворот, перетворення) - міра безладу в системі, яка є функцією стану системи. Вона характеризує знецінення енергі в ізольованій системі через перетворення всіх видів енергії в тепло, рівномірний розподілене між елементами ізольованої системи.

Завдання і вправи

1. За цикл двигун отримує від нагрівача 0,5 ккал ККД двигуна 0,2. Каку роботу виконує двигун за один цикл?

Рішення. З визначення ККД циклу слід

2. Двигун працює як машина Карно і за цикл отримує від нагрівачі 700 кал. Температура нагрівача 600 К, температура охолоджувача 300 К. Знайти скоювала за цикл роботу і кількість теплоти, що віддається при цьому охолоджувача.

Рішення. ККД машини Карно

Звідси здійснюються за цикл робота дорівнює

Кількість теплоти, що віддається охолоджувача, так само

233

Завдання для самостійного рішення

  • 1. Теплова машина працює в інтервалі температур 500 і 20 ° С. Який теоретично максимальний ККД цієї машини?
  • 2. Теплова машина працює за циклом Карно і за рахунок кожної кілокалорії отриманої від нагрівача, здійснює 1,7 кДж роботи. Температура охолоджувача 20 ° С. Чому дорівнює температура нагрівача?

тестові завдання

  • 1. Ентропія яких систем зростає?
  • а) відкритих;
  • б) замкнутих;
  • в) складних;
  • г) простих;
  • д) систем зі зворотним зв'язком.
  • 2. Ентропія в рівноважному стані:
    • а) постійна і максимальна;
    • б) мінімальна;
    • в) зменшується;
    • г) зростає;
    • д) дорівнює нулю.
  • 3. Ентропія характеризує:
    • а) безлад в системі;
    • б) порядок в системі;
    • в) енергію системи;
    • г) зміни системи;
    • д) ускладнення системи.
  • 4. Гіпотезу теплової смерті Всесвіту сформулював:
    • а) У. Томпсон;
    • б) Л.Больцман;
    • в) Р.Клаузиус;
    • г) Д. Максвелл;
    • д) М. Планк.
  • 5. Зв'язок ентропії та ймовірності стану системи у вигляді 5 = & 1п У написав:
    • а) Л.Больцман;
    • б) М. Планк;
    • в) Д. Максвелл;
    • г) Р.Клаузиус;
    • д) Р. Майер.
  • 6. Який із законів термодинаміки виражає закон збереження енергії?
  • а) перший;
  • б) третій;
  • в) другий;
  • г) жоден з них;
  • д) всі вони висловлюють. [1] [2] [3] [4]
  • в) другий;
  • г) жоден з них не висловлює;
  • д) всі висловлюють.
  • 8. Ентропія ізольованої системи:
    • а) залишається постійною;
    • б) зростає;
    • в) зменшується;
    • г) дорівнює нулю;
    • д) максимальна.
  • 9. Яке з наступних величин не є функцією стану системи?
  • а) кількість теплоти;
  • б) внутрішня енергія;
  • в) тиск;
  • г) температура;
  • д) ентропія.
  • 10. Газу передано кількість теплоти 500 Дж і зовнішні сили здійснили на них роботу 300 Дж. Чому дорівнює зміна внутрішньої енергії газу?
  • а) 500 Дж; б) 300 Дж; в) 200 Дж; г) 800 Дж; д) 0 Дж.
  • 11. Оцініть максимальне значення ККД, яке може мати теплова машин з температурою нагрівача 227 ° С і температурою холодильника 27 "С:
    • а) 100%; б) 88%; в) 60%; г) 12%; д) 40%.
  • 12. Газ отримав від нагрівача 70 кДж теплоти. Який ККД двигуна, есл 35 кДж теплоти віддано холодильника?
  • а) 60%; б) 30%; в) 35%; г) 50%; д) 40%.
  • 13. ККД ідеального теплового двигуна 40%. Газ отримав від нагрівача 5 кБ теплоти. Яка кількість теплоти віддано холодильника?
  • а) 3 кДж; б) 2 кДж; в) 4 кДж; г) 1 кДж; д) 3,5 кДж.
  • 14. Які фізичні параметри у двох тіл обов'язково повинні бути різними щоб ці тіла нс знаходилися між собою в рівновазі?
  • а) температура;
  • б) температура, тиск і середня швидкість молекул;
  • в) тиск;
  • г) температура і середня швидкість молекул;
  • д) середня швидкість молекул. [5]
  • 4. Як можна було б визначити сучасний детермінізм?
  • 5. Які процеси називаються оборотними?
  • 6. Що висловлює перший закон термодинаміки?
  • 7. Дайте просте формулювання другого закону термодинаміки.
  • 8. Як можна сформулювати цей же закон за допомогою поняття ентропії?
  • 9. Як відбувається еволюція в закритих системах?
  • 10. Хто вперше висунув ідею «теплової смерті» Всесвіту і в чому її неспроможність за сучасними уявленнями?
  • 11. Як відбувається самоорганізація в відкритих системах?
  • 12. Які основні особливості стану теплового рівноваги?
  • 13. Що характеризує ентропія і як вона змінюється з часом для ізольованих і неізольованих фізичних систем?
  • 14. Яке значення мають в сучасній науці принципи лапласовского детермінізму?
  • 15. Які інтерпретації можна дати поняттю ймовірність?
  • 16. Які причини переходу від класичного до некласичного опис природи? У чому його суть?
  • 17. У чому сенс теореми Е. Нетер?
  • 18. Які види енергії вам відомі?
  • 19. Чим обумовлюється важливість розвитку енергетики?
  • 20. Дайте коротку характеристику традиційних джерел енергії.
  • 21. Які перспективи розвитку атомної енергетики?
  • 22. Якими факторами обумовлюється щодо повільний розвиток геліо- енергетики?
  • 23. Які перспективи широкого використання джерел енергії вітру світового океану і Геотерм ал ьних джерел?

тематика рефератів

  • 1. Проблема детермінізму і індетермінізму в сучасному природознавстві.
  • 2. Роль імовірнісних методів в класичній фізиці і квантовій механіці.
  • 3. Загальнонаукове значення поняття ентропії.

ЛІТЕРАТУРА

  • 1. Гусейханов, М. К. Концепції сучасного природознавства /М.К. Гусейханов О. Р. Раджабов. - М., 2009. - 540 с.
  • 2. Концепції сучасного природознавства / йод рук. С. А. Самигіпа. - Ростов н / Д., 1997.-430 с.
  • 3. Данії, Д. С. Імовірнісний світ. - М., 1981.
  • 4. Ерден-Груа, Т. Основи будови матерії. - М "1976.

  • [1] Який із законів термодинаміки виражає напрямок протікання теплових
  • [2] процесів?
  • [3] а) перший;
  • [4] б) третій;
  • [5] Яким способом можна змінити внутрішню енергію тіла? а) тільки вчиненням роботи; б) тільки теплопередачей; в) вчиненням роботи та теплопередачей; г) внутрішню енергію тіла змінити не можна; д) серед відповідей а) - г) немає правильної. Питання і завдання для обговорення 1. Чим відрізняються універсальні закони від статистичних? 2. Чому лапласовскій детермінізм виявився неспроможним? 3. Чому причинність не збігається з детермінізмом в цілому?
 
Переглянути оригінал
< Попер   ЗМІСТ   ОРИГІНАЛ   Наст >