ПРИВЕДІТЬ РІВНЯННЯ СТАНУ ІДЕАЛЬНОГО ГАЗУ
Рівняння стану ідеального газу, записане Бенуа Клапейрон (1799-1864) для 1 моля газу, має простий вигляд V = RT
Середня кінетична енергія хаотичного поступального руху молекул газу прямо пропорційна до абсолютної температури. Що температура, тим швидше рухаються молекули, тобто. більше їхня кінетична енергія.
Якщо тепло надходить у тіло, температура зростає, але не завжди. Можливо тепло перетворюється на роботу? Наприклад, тепло надходить у циліндр, наповнений парою, газ розширюється і штовхає поршень. Можна підібрати умови так, щоб все тепло, що надходить, було використано для отримання роботи, а газ залишився при тій же температурі, хоча його тиск знизиться. Якщо пара була під досить високим тиском, вона може і без добавки тепла виконати роботу, штовхаючи поршень. Втрата внутрішньої енергії виявиться в тому, що температура впаде.
Інший випадок, коли підведена теплова енергія не викликає підвищення температури, це зміна складу речовини. Для перетворення 1 г льоду на 1 г води необхідно 80 кал. Якщо цю кількість тепла підвести до системи, її температура не зміниться. Якщо підвести ще 100 кал, вода закипить. Якщо додати ще 540 кал, то температура води знову не змінюватиметься при кипінні, але вода перетвориться на пару. Таким чином, теплова енергія може надходити в речовину і перетворюватися безпосередньо на роботу або може накопичитися в речовині і, не змінюючи її температури, змінити стан Дубніщева Т.Я. Концепція сучасного природознавства. М.: ІВЦ «Маркетинг», 2000. С. 191-192.
ДАЙТЕ ПОНЯТТЯ ПРО ЗВОРОТИХ І НЕЗВЕРНІХ ПРОЦЕСІВ. ПРИВЕДІТЬ ПРИКЛАДИ. ЯК БУДУЄТЬСЯТЕРМОДИНАМІКА ВІДКРИТИХ СИСТЕМ? ДАЙТЕ УЯВЛЕННЯ ПРО ПРЯМИЙ І ЗВОРОТНИЙ ЗВ'ЯЗОК У СКЛАДНІЙ СИСТЕМІ
Термодинаміка відкритих систем вивчає суттєво нерівноважні процеси. У тому описі ключову роль грає поняття зростання ентропії системи з допомогою процесів, які усередині неї. Такий підхід призвів до нового погляду звичні поняття. Визначна роль розвитку даного наукового напрями належить І.Р. Пригожину, удостоєному за свої роботи Нобелівської премії 1977 року. Великий внесок зробили також Л. Берталанфі, Л. Онзагер, Л.І. Мандельштам, М.А. Леонтович, М. Ейген, Г. Хак.
Відкриті системи, у яких спостерігається приріст ентропії, отримали назву дисипативних. У таких системах енергія впорядкованого руху перетворюється на енергію невпорядкованого хаотичного руху, тобто. у тепло. Якщо замкнуту систему вивести зі стану рівноваги, то в ній розпочнуться процеси, що повертають її до стану термодинамічної рівноваги, в якій її ентропія досягає максимального значення. Згодом ступінь нерівноважності зменшуватиметься, однак, у будь-який момент часу ситуація буде нерівноважною. У разі відкритих систем відтік ентропії назовні може врівноважити її зростання самої системі. У цих умовах може виникнути та підтримуватися стаціонарний стан. Такий стан Берталанфі назвав поточною рівновагою. За своїми характеристиками поточна рівновага може бути близькою до рівноважних станів. І тут виробництво ентропії мінімально (теорема Пригожина). Якщо ж відтік ентропії перевищує її внутрішнє виробництво, виникають і розростаються до макроскопічного рівня великомасштабні флуктуації.