Второе начало термодинамики - презентация, доклад, проект скачать

Нажмите для полного просмотра!

Содержание ▲

Вы можете ознакомиться и скачать презентацию на тему Второе начало термодинамики. Доклад-сообщение содержит 39 слайдов. Презентации для любого класса можно скачать бесплатно. Если материал и наш сайт презентаций Mypresentation Вам понравились – поделитесь им с друзьями с помощью социальных кнопок и добавьте в закладки в своем браузере.

Слайды и текст этой презентации

Слайд 1

Описание слайда:

Второе начало термодинамики Лекция 5

Слайд 2

Описание слайда:

Вопросы к зачёту 13. Определение второго начала термодинамики. 14. Понятие замкнутой системы. 15. Понятие деградации энергии. Примеры. 16. Принцип двойственности систем. 17. Определение энтропии системы. Формула Больцмана. 18. Свойства замкнутой системы.

Слайд 3

Описание слайда:

Вопросы к зачёту 19. Открытые системы и их свойства. 20. Понятие диссипативных структур. Примеры. 21. Понятие самоорганизации. Примеры. 22. Как «работают» ячейки Бенара. 23. Суть синергетического подхода.

Слайд 4

Описание слайда:

Первое начало термодинамики или закон сохранения энергии Q = U + A

Слайд 5

Описание слайда:

Формулировка второго начала термодинамики Тепло само собой всегда переходит от более нагретого тела к более холодному Или невозможен самопроизвольный переход тепла от тела, менее нагретого, к телу, более нагретому.

Слайд 6

Описание слайда:

Замкнутая система Система не обменивающаяся с внешней средой ни энергией, ни веществом, ни информацией.

Слайд 7

Описание слайда:

Формулировка второго начала термодинамики Второе начало термодинамики запрещает так называемые вечные двигатели второго рода, показывая невозможность перехода всей внутренней энергии системы в полезную работу. Второе начало термодинамики является постулатом, не доказываемым в рамках термодинамики. Оно было создано на осно -ве обобщения опытных фактов и получило многочисленные экспериментальные подтверждения.

Слайд 8

Описание слайда:

Формулировка второго начала термодинамики Постулат Клаузиуса: «Невозможен процесс, единственным результатом которого являлась бы передача тепла от более холодного тела к более горячему» (такой процесс называется процессом Клаузиуса). Постулат Томсона: «Невозможен круговой процесс, единственным результатом которого было бы производство работы за счет охлаждения теплового резервуара» (такой процесс называется процессом Томсона).

Слайд 9

Описание слайда:

Необратимые процессы Необратимым называется процесс, который нельзя провести в противоположном направлении через все те же самые промежуточные состояния. Все реальные процессы необратимы. Примеры необратимых процессов: диффузия, термодиффузия, теплопроводность, и др.

Слайд 10

Описание слайда:

Деградация энергии “Высококачественная” световая энергия превращается в энергию химических связей тканей растений, которая затем после гибели растения деградирует в тепловую энергию в процессе гниения. Деградация энергии – переход от высокоупорядоченной энергии к энергии хаотического движения (т.е.тепловой энергии)

Слайд 11

Описание слайда:

Энтропия Энтропи́я (от греч. ἐντροπία — поворот, превращение) — мера беспорядка системы или мера хаотической составляющей любой системы

Слайд 12

Описание слайда:

Принцип двойственности систем Все системы состоят из двух составляющих: хаотической и упорядоченной. Соотношение этих составляющих меняется при всех изменениях системы.

Слайд 13

Описание слайда:

Энтропи́я Энтропи́я – мера деградации энергии, мера неупорядоченности, неопределённости, нестабильности.

Слайд 14

Описание слайда:

Свойства замкнутой системы Энергия замкнутой системы остается постоянной. Энтропия замкнутой системы возрастает

Слайд 15

Описание слайда:

Формула Больцмана S = k lnW

Слайд 16

Описание слайда:

Демон Максвелла Демон Максвелла — мысленный эксперимент 1867 года, а также его главный персонаж — гипотетическое разумное существо микроскопического размера, придуманное Джеймсом Максвеллом с целью проиллюстрировать кажущийся парадокс Второго начала термодинамики.

Слайд 17

Описание слайда:

Суть парадокса Мысленный эксперимент состоит в следующем: предположим, сосуд с газом разделён непроницаемой перегородкой на две части: правую и левую. В перегородке отверстие с устройством (так называемый демон Максвелла), которое позволя ет пролетать быстрым (горячим) молекулам газа только из левой части сосуда в правую, а медлен- ным (холодным) молекулам — только из правой части сосуда в ле- вую. Тогда, через большой проме -жуток времени, горячие молекулы окажутся в правом сосуде, а холод -ные — в левом.

Слайд 18

Описание слайда:

Суть парадокса Таким образом, получается, что демон Максвелла позволяет нагреть правую часть сосуда и охладить левую без дополнительного подвода энергии к системе. Энтропия для системы, состоящей из правой и левой части сосуда, в начальном состоянии больше, чем в конечном, что противоречит термодинамическому принципу неубывания энтропии в замкнутых системах

Слайд 19

Описание слайда:

Демон Максвелла и информация Получена она в 1928 г. американским инженером Р. Хартли. Процесс получения информации он формулировал примерно так: если в заданном множестве, содержащем N равнозначных элементов, выделен некоторый элемент x, о котором известно лишь, что он принадлежит этому множеству, то, чтобы найти x, необходимо получить количество информации, равное log2N.

Слайд 20

Описание слайда:

Наименьшее количество информации 1бит – соответствует выбору одного из двух значений одной цифры при двоичной записи числа (0 или 1). Т.о. получаем из формулы 1=аLn2 и тогда а= 1/Ln2 Две цифры – два бита и т.д. I цифр – соответствует количеству информации в битах, равному I.

Слайд 21

Описание слайда:

Открытые системы

Слайд 22

Описание слайда:

Открытые системы – системы, обменивающиеся с окружающей средой веществом, энергией и информацией. Энтропия открытой системы может как увеличиваться (в случае регресса и увеличения хаоса), так и уменьшаться (в случае развития и упорядочения).

Слайд 23

Описание слайда:

Автотрофы (др.-греч. αὐτός — сам и τροφή — пища) — живые организмы, синтезирующие органические соединения из неорганических. Автотрофы составляют первый ярус в пищевой пирамиде (первые звенья пищевых цепей). Именно они являются первичными продуцентами органического вещества в биосфере, обеспечивая пищей гетеротрофов. Следует отметить, что иногда резкой границы между автотрофами и гетеротрофами провести не удается. Например, одноклеточ- ная эвглена на свету является автотрофом, а в темноте — гетеротрофом.

Слайд 24

Описание слайда:

Диссипативные структуры Диссипативная система (или диссипативная структура, от лат. dissipatio — «рассеиваю, разрушаю») — это открытая система, которая оперирует вдали от термодинамического равновесия. Иными словами, это устойчивое состояние, возникающее в неравновесной среде при условии диссипации (рассеивания) энергии, которая поступает извне. Диссипативная система иногда называется ещё стационарной открытой системой или неравновесной открытой системой.

Слайд 25

Описание слайда:

Диссипативные структуры Турбулентный поток

Слайд 26

Описание слайда:

Диссипативные структуры Диссипативные структуры в экологии связаны в первую очередь с системами "хищник - жертва" или "паразит - хозяин" и представляют собой циклические колебания (временная упорядочен -ность), которые исследовались Лоткой (1926) и Вольтеррой (1930). Экспериментально такие колебания впервые наблюдались в Северной Америке для популяций зайцев и рысей на основании данных о числе заготовленных шкурок

Слайд 27

Описание слайда:

Диссипативные структуры

Слайд 28

Описание слайда:

Ячейки Бенара

Слайд 29

Описание слайда:

Ячейки Бенара

Слайд 30

Описание слайда:

Ячейки Бенара

Слайд 31

Описание слайда:

Ячейки Бенара

Слайд 32

Описание слайда:

Ячейки Бенара

Слайд 33

Описание слайда:

Реакция Белоусова Жаботинского

Слайд 34

Описание слайда:

Необходимые свойства самоорганизующихся систем Система должна быть открытой; Наличие управляющих параметров; Наличие внутрисистемных связей.

Слайд 35

Описание слайда:

Схема процесса самоорганизации внешнее воздействие на систему; изменение управляющего параметра; изменение эффективности прежних или образование новых внутрисистемных связей; образование диссипативных структур, усложнение системы.

Слайд 36

Описание слайда:

Теория Дарвина и самоорганизация или от простого к сложному

Слайд 37

Описание слайда:

Дарвин против Больцмана? Больцман против космоса?

Слайд 38

Описание слайда:

Синергетика Синергетический подход означает эквивалентность рассмотрения процессов в различных открытых системах, из которых состоит наш мир и проявляющихся как в живой так и неживой природе, так и в общественных, психологических и социальных системах.