- •Развитие естествознания и стимулы развития науки.
- •Понятие научная революция.
- •Научные революции прошлого столетия.
- •Основные достижения нтр.
- •Особенности нтр.
- •Элементы научного метода познания.
- •Методы естествознания,всеобщность его законов,отличия естествознания от других наук.
- •Системный подход и его основные понятия в современной естественнонаучной картине мира.Примеры применения.
- •Механическая картина мира.
- •Изменение представлений о времени и пространстве в ходе развития науки.
- •Относительность одновременности,расстояний и промежутков времени.
- •Представления о материи и движении.
- •Принцип относительности и постулаты Эйнштейна.
- •Симметрии пространства и времени и законы сохранения.
- •Примеры сохраняющихся велечин в окружающей жизни,наприме в спорте.
- •Поясните роль математики и моделирования в естествознании.
- •Принцип соответствия (классическая и релятивистская механика).
- •Начала термодинамики,связь термодинамических и статистических свойств макроскопических систем.
- •Проанализируйте понятие температура с позиций этой связи.
- •11. . Понятие энтропии. Основные отличия реальных процессов от идеальных. Принцип Больцмана, связь понятий “энтропия” и “информация”. Проблема обратимости.
- •12.. Единство дискретности и непрерывности в теории излучения. Волновые и корпускулярные свойства света. Корпускулярно-волновой дуализм материи
- •13. Несостоятельность механического детерминизма. Понятие состояния в классической и квантовой теориях. Фундаментальность статистического описания.
- •14. Соотношения неопределенности и принцип дополнительности. Принцип соответствия и специфика описания микромира. Поясните роль прибора в квантовой механике.
- •16. Понятие «химический элемент», «валентность» и « химическая связь». Роль энергии и энтропии при образовании молекул. Представления о структурной и квантовой химии.
- •17. Основные формы, свойства и уровни организации живой материи. Молекулярно-генетический уровень.
- •18. Понятие “биосфера”, ее функции и оболочки. Процесс фотосинтеза. Основы учения Вернадского о биосфере. Круговорот веществ в биосфере. Распределение на Земле солнечной энергии.
- •Основные факторы эволюции по Дарвину
- •21. Основные концепции происхождения жизни. Концепции биохимической эволюции. Возникновение и эволюция океана и атмосферы. Возникновение биосферы, химическая эволюция преджизненных форм
- •23. Понятия «динамический хаос», «аттрактор», «фрактал» и «бифуркация». Условия образования упорядоченных структур из хаоса, примеры. Синергетика.
- •Самоорганизация материи в процессе эволюции галактик, звезд, планет
- •25. Феномен человека. Антропный принцип. Человек как качественно новая ступень развития биосферы. Понятие о социальной экологии, этологии и социобиологии.
- •Практическое задание 1
- •31.Поясните суть гипотезы Луи де Бройля. Как и кем она была экспериментально подтверждена, какое значение для естествознания имеет использование корпускулярно-волновых свойств вещества?
- •32.Какие существуют методы управления химическими процессами? Как можно сместить химическое равновесие и направление реакции?
- •36 Как связаны энергетическая прочность химической связи со структурой молекулы? Приведите примеры изомеров.
- •47) Что такое «календарь»? Какие движения Земли легли в основу календаря, какие календари используются сейчас? Будет ли на Земле смена дня и ночи, если прекратится ее вращение вокруг своей оси?
- •48)Древнегреческий ученый Демокрит 2,5 тысячи лет назад считал, что все тела состоят из мельчайших частиц – атомов. Почему эти представления, несмотря на правильность, не могут считаться научными?
- •Практическое задание 2 (задачи)
Начала термодинамики,связь термодинамических и статистических свойств макроскопических систем.
Термодинамика, наука о наиболее общих свойствах макроскопических систем, находящихся в состоянии термодинамического равновесия, и о процессах перехода между этими состояниями. Т. строится на основе фундаментальных принципов (начал), которые являются обобщением многочисленных наблюдений и выполняются независимо от конкретной природы образующих систему тел. Поэтому закономерности в соотношениях между физическими величинами, к которым приводит Т., имеют универсальный характер. Обоснование законов Т., их связь с законами движения частиц, из которых построены тела, даётся статистической физикой. Последняя позволяет выяснить и границы применимости.
Начала термодинамики:1-й закон — первое начало термодинамики. Представляет собой формулировку обобщённого закона сохранения энергии для термодинамических процессов. В наиболее простой форме его можно записать как δQ = δA + dU, где dU есть полный дифференциал внутренней энергии системы, а δQ и δA есть элементарное количество теплоты, переданное системе, и элементарная работа, совершенная системой соответственно. Нужно учитывать, что δA и δQ нельзя считать дифференциалами в обычном смысле этого понятия, поскольку эти величины существенно зависят от типа процесса, в результате которого состояние системы изменилось.
* 2-й закон — второе начало термодинамики: Второй закон термодинамики исключает возможность создания вечного двигателя второго рода. Имеется несколько различных, но в то же время эквивалентных формулировок этого закона. 1 — Постулат Клаузиуса. Процесс, при котором не происходит других изменений, кроме передачи теплоты от горячего тела к холодному, является необратимым, то есть теплота не может перейти от холодного тела к горячему без каких либо других изменений в системе. Это явление называют рассеиванием или дисперсией энергии. 2 — Постулат Кельвина. Процесс, при котором работа переходит в теплоту без каких-либо других изменений в системе, является необратимым, то есть невозможно превратить в работу всю теплоту, взятую от источника с однородной температурой, не проводя других изменений в системе.
* 3-й закон — третье начало термодинамики: Теорема Нернста: Энтропия любой системы при абсолютном нуле температуры всегда может быть принята равной нулю.
* Примечание — нулевое начало термодинамики:
Для каждой изолированной термодинамической системы существует состояние термодинамического равновесия, которого она при фиксированных внешних условиях с течением времени самопроизвольно достигает.
Проанализируйте понятие температура с позиций этой связи.
Понятие "температура" выступает в классической теории теплоты как понятие, описывающее объективные черты реальности, объективное свойство материи. В повседневной жизни довольно легко определить с помощью термометра, что мы понимаем под утверждением, что некоторое тело имеет определенную температуру. Но если мы хотим определить, что могло бы означать понятие "температура атома", то, даже если исходить при этом из понятий классической физики, мы все равно оказываемся в очень затруднительном положении. В самом деле, мы не можем понятие "температура атома" сопоставить с каким-нибудь разумно определенным свойством атома, а должны в известной степени связать его с недостаточностью наших знаний об атоме. Значение температуры может быть поставлено в связь с определенными значениями статистических ожиданий некоторых свойств атома, но есть основание сомневаться в том, следует ли называть такую величину статистического ожидания объективной. Понятие "температура атома" определенно ненамного лучше, чем понятие "смесь" в истории о маленьком мальчике, покупавшем конфетную смесь.