В чем заключается статистическая интерпретация второго закона термодинамики?

I закон термодинамики-Количество теплоты, полученное системой, идет на изменение ее внутренней энергии и совершение работы против внешних сил

факт:именно из-за I з термодинамики нет вечного двигателя:D

Внутренняя энергия- Сумма кинетических энергий хаотического движения всех частиц тела относительно центра масс тела (молекул, атомов) и потенциальных энергий их взаимодействия друг с другом называется внутренней энергией.

Изменение Δ U внутренней энергии неизолированной термодинамической системы

Для идеального газа U=3/2 * *R*T

Количество теплоты — энергия, которую получает или теряет тело при теплопередаче.

o Количество теплоты, необходимое для нагревания тела или выделяющееся при его охлаждении, прямо пропорционально массе тела и изменению его температуры:

Q = cmΔT,
где с - удельная теплоемкость [Дж/кг·К], m - масса тела [кг], ΔT - изменение температуры [К]

o Количество теплоты, необходимое для превращения жидкости в пар или выделяющееся при его конденсации, прямо пропорционально массе жидкости:

Q = Lm,
где L - удельная теплота парообразования [Дж/кг], m - масса тела [кг]

 

o Количество теплоты, необходимое для плавления тела или выделяющееся при его кристаллизации, прямо пропорционально массе этого тела:

Q = λm,
где λ (лямбда) - удельная теплота плавления [Дж/кг], m - масса тела [кг]

 

Работа равна давлению умноженное на изменение обьема

Существуют три вида теплопередачи:

· теплопроводность — теплопередача от более нагретых участков твердых тел к менее нагретым;

· конвекция — передача теплоты струями жидкостей или газов;

· излучение — передача теплоты посредством электромагнитных волн.

 

Закон Фурье

В 1807 году французский ученый Фурье доказал экспериментально, что во всякой точке тела (вещества) в процессе теплопроводности присуща однозначная взаимосвязь между тепловым потоком и градиентомтемпературы:

,

где Q – тепловой поток, выражается в Вт;

grad(T) – градиент температурного поля (совокупности числовых значений температуры в разнообразных местах системы в выбранный момент времени), единицы измерения К/м;

S – площадь поверхности теплообмена, м²;

λ – коэффициент теплопроводности, Вт/(м К).

 

Градиент температуры получится характеризовать в виде векторнойсуммы составляющих по осям декартовых координат:

 

,

 

где i, j, k – ортогональные между собой единичные векторы, нацеленные по координатным осям.

Закон Стефана — Больцмана — интегральный закон излучения абсолютно чёрного тела. Определяет зависимость плотности мощности излучения абсолютно чёрного тела от его температуры.

где {\displaystyle \sigma } {\displaystyle \sigma } -постоянная Стефана-Больцмана

 

Второй закон термодинамики. Статистическая интерпретация второго закона термодинамики.

Энтропия.

II з термодинамики -Не существует циклического процесса, который извлекает количество теплоты из резервуара при определенной температуре и полностью превращает эту теплоту в работу. Второй закон термодинамики гласит, что для вселенной в целом энтропия возрастает.

В чем заключается статистическая интерпретация второго закона термодинамики?

Замкнутая система многих частиц самопроизвольно переходит из более упорядоченного состояния в менее упорядоченное состояние.

Энтропия- функция состояния термодинамической системы, определяющая меру необратимого рассеивания энергии.

Напряженность электрического поля и потенциал.

Напряженностью электрического поля называют физическую величину, равную отношению силы, с которой поле действует на положительный пробный заряд, помещенный в данную точку пространства, к величине этого заряда:

Потенциал

Потенциал электростатического поля — скалярная величина, равная отношению потен­циальной энергии заряда в поле к этому заряду:

=Eпотенциальная/q

Конденсатор. Связь между напряжением и зарядом.

Конденсатор-система двух изолированных друг от друга проводников,один из которых заряжен положительным,второй-таким же по величине,но отрицательным знаком.

q=C*U,где C -это емкость [Фарад],U-напряжение, а q-зарял

Вольт-амперная характеристика – это зависимость тока в конкретной электрической цепи-многополюснике от напряжения в ней. Она показывает зависимость падения напряжения от протекающего тока.

Термин "двухполюсник", или "многополюсник" применяется к таким цепям, которые имеют минимум две точки соединения с другими электрическими цепями. Это может быть электрическая (хотя не обязательно) система с двумя и более входами и выходами (контактами).

С помощью данной характеристики можно описывать поведение многополюсника с протекающим через него постоянным током. Для этого используют функцию ВАХ и её график. Если сопротивление определённого участка цепи не зависит от электрического тока, то ВАХ на графике представляется в виде прямой линии, проходящей через начало координат.

Закон Ома для участка цепи гласит: ток прямо пропорционален напряжению и обратно пропорционален сопротивлению. Формула U=I*R,где U напряжение,I –сила тока,R-сопротивление тока.

Мощность электрического тока — это отношение произведенной им работы ко времени в течение которого совершена работа.

P — мощность электрического тока (Вт),

W — работа электрического тока (Дж = Вт·с),

U — напряжение (В),

I — сила тока (A),

R — сопротивление цепи (Ом),

t — время протекания тока (c),

 

 

Магнитное поле это материя, которая возникает вокруг источников электрического тока, а также вокруг постоянных магнитов. В пространстве магнитное поле отображается как совокупление сил, которые способны оказать воздействие на намагниченные тела. Это действие объясняется наличием движущих разрядов на молекулярном уровне.

Свойство:

1.Магнитное поле возникает под воздействие движущих зарядов электрического тока.

2.В любой своей точке магнитное поле характеризуется вектором физической величины под названием магнитная индукция, которая является силовой характеристикой магнитного поля.

3.Магнитное поле может воздействовать только на магниты, на токопроводящие проводники и движущиеся заряды.

4.Магнитное поле может быть постоянного и переменного типа

5.Магнитное поле измеряется только специальными приборами и не может быть воспринятым органами чувств человека.

6.Магнитное поля является электродинамическим, так как порождается только при движении заряженных частиц и оказывает влияние только на заряды, которые находятся в движении.

7.Заряженные частицы двигаются по перпендикулярной траектории.

 

Сила Лоренца – сила, действующая на точечную заряженную частицу, движущуюся в магнитном поле.

Она равна произведению заряда, модуля скорости частицы, модуля вектора индукции магнитного поля и синуса угла между вектором магнитного поля и скоростью движения частицы.

Формула:

 

 

Сила Лоренца — векторная величина. Сила Лоренца принимает своё наибольшее значение когда векторы индукции и направления скорости частицы перпендикулярны (sin alpha= 90).

Направление силы Лоренца определяют по правилу левой руки.

Сила, действующая на проводник с током в магнитном поле, называется силой Ампера.

Сила действия однородного маг­нитного поля на проводник с током прямо пропорциональна силе тока, длине проводника, модулю вектора индукции магнитного поля, синусу угла между вектором индукции магнитного поля и проводником:

F=B*I*ℓ*sin α — закон Ампера.

Явление возникновения ЭДС индукции в проводнике, движущемся в постоянном магнитном поле, называется явлением электромагнитной индукции.