Вопросы для самоконтроля
1. Почему очень слабые, неконтролируемые, тепловые воздействия влияют на макрообъект?
2. Какое движение совершают частицы, согласно классическому стилю мышления?
3. Как в науке называют тепловое хаотическое движение?
4. В каком естествознании отсутствует критерии, позволяющие отличать детерминированное движение от стохастического?
5. Что является критерием, позволяющим различить детерминированное движение от стохастического?
6. Что такое энтропия?
7. При каких случаях энтропия становится равной нулю?
8. О наличии, какого движения свидетельствует, наличие энтропии?
9. В каком году, Сади Карно изучал обратимые тепловые процессы?
10. Какую формулу, предлагал Сади Карно для определения КПД тепловых машин?
11. От чего зависит КПД тепловых машин?
12. Какой вид имеет пропорция Карно?
13. Какое соотношение Клаузиус назвал энтропия?
14. Какое явление носит название закона возрастания энтропии?
15. Какая физическая величина определяет направление протекания всех процессов в природе?
16. Что показывает возрастание энтропии, по выражению английского астронома Эддингтона?
17. Что происходит во Вселенной, в соответствии с гипотезой «тепловой смерти»?
18. Почему гипотеза о «тепловой смерти» Вселенной является несостоятельной?
14.2. Минимальное тепловое воздействие или минимальное изменение энтропии
Для
нахождения величины энтропии используют
соотношение Клаузиуса: s=∆Q/T
или формулу Больцмана:
,
где
s
– энтропия, kБ=1,38·10─23
Дж/К – постоянная Больцмана и w
– число микросостояний в макрообъекте
или называется статистическим весом.
Минимальное
изменение энтропии
происходит, когда макросистема состоит
из двух микросостояний, т.е.
,
в этом случае формула Больцмана принимает
вид ∆smin=kБ,
если
энтропию выражать
в
единице ln2.
Последнее равенство показывает
существование фундаментального
закона природы -
наличия минимального ограничения на
величину неконтролируемого теплового
воздействия.
Следовательно, минимальное тепловое воздействие, приводит к минимальное изменение энтропии равное к kБ. Отсюда следует, что универсальная количественная характеристика минимального изменения энтропии является kБ. Следовательно, природа устроена так, что любое тепловое воздействие приводит к увеличению энтропии на величину, равную или большую kБ. Таким образом, kБ служит мерой минимального теплового воздействия на макрообъект. Роль kБ первым осознал Макс Планк. Эйнштейн и Планк доказали, что kБ столь же фундаментальна и универсальна как ћ. Универсальность kБ проявляется в том, что все физические формулы, описывающие состояние макрообъекта, содержат kБ.
Таким образом, как в микромире, так и в макромире требуется учет неконтролируемых, соответственно, квантовых и тепловых воздействий.
Вопросы для самоконтроля
1. Какое соотношение используют на практике для нахождения величины энтропии?
2. Какой вид имеет формула Больцмана для определения энтропии?
3. Что такое статистический вес?
4. При каком случае происходит минимальное изменение энтропии?
5. Какой вид принимает формула Больцмана, в случае минимального изменения энтропии в единице ℓn2?
6. Какое равенство показывает наличия минимального, не контролируемого, теплового воздействия?
7. Какая величина служит мерой минимального теплового воздействия на макрообъект?
8. В чём проявляется универсальность постоянной Больцмана (kБ)?
……******……