Законы термодинамики кратко для чайников
Автор - - задал вопрос в разделе Естественные науки
1-й и 2-й законы термодинамики Объясните пожалуйста понятным языком эти законы. и получил лучший ответ
Ответ от Sus_scrofa@inbox.ru[гуру]
1 За все надо платить
2 Чтобы навести порядок на рабочем столе, надо затратить энергию. А беспорядок возникает сам.
Ответ от Ерлан Дарменов[гуру]
1) Халявы - НЕТУ!
2) Ломать - не строить! Мы все умрем!
1) Халявы - НЕТУ!
2) Ломать - не строить! Мы все умрем!
Ответ от Михаил Яншитов[гуру]
1 начало - тепло подведенное к системе тратиться системой на изменение внутренней энергии и работы против внешних сил (расширение) . Что конкретно здесь Вам непонятно?
2- нельзя передать тепло от более холодного тела к более горячему
1 начало - тепло подведенное к системе тратиться системой на изменение внутренней энергии и работы против внешних сил (расширение) . Что конкретно здесь Вам непонятно?
2- нельзя передать тепло от более холодного тела к более горячему
Ответ от Mikhail Levin[гуру]
и как не странно, но у Ерлана ответ абсолютно правильный, а у Яншитова - нет.
1-е начало - просто закон сохранения энергии
2-е начало - в изолированной системе энтропия не убывает. Это примерно то же, что "нельзя передать тепло от холодного горячему", но с добавкой: без затраты внешней энергии. Пример - обычный холодильник, он прекрасно передает тепло от более холодных продуктов более теплой кухне. Но жрет электроэнергию.
и как не странно, но у Ерлана ответ абсолютно правильный, а у Яншитова - нет.
1-е начало - просто закон сохранения энергии
2-е начало - в изолированной системе энтропия не убывает. Это примерно то же, что "нельзя передать тепло от холодного горячему", но с добавкой: без затраты внешней энергии. Пример - обычный холодильник, он прекрасно передает тепло от более холодных продуктов более теплой кухне. Но жрет электроэнергию.
Ответ от ZZZ0oO1Z[гуру]
Энергия ниоткуда не берется и никуда не исчезает (1), и, будучи отдана на волю случая (закона больших чисел) , так и норовит равномерно размазаться по всем частичкам вещества (2).
PS. Собственно, еще в советские времена преподы говорили студентам ведущих ВУЗов: "Я Вам расскажу, что такое энтропия, и, если хоть один сидящий здесь к концу жизни это осознает, значит, я старался не зря. "
Лично мне очень нравится слово "размазанность", оно сильно помогает перенести понятие энтропии на другие (не всегда физические) модели. А вот классики больше любят слово "хаос", потому что оно подчеркивает, куда эта размазанность стремится.
Энергия ниоткуда не берется и никуда не исчезает (1), и, будучи отдана на волю случая (закона больших чисел) , так и норовит равномерно размазаться по всем частичкам вещества (2).
PS. Собственно, еще в советские времена преподы говорили студентам ведущих ВУЗов: "Я Вам расскажу, что такое энтропия, и, если хоть один сидящий здесь к концу жизни это осознает, значит, я старался не зря. "
Лично мне очень нравится слово "размазанность", оно сильно помогает перенести понятие энтропии на другие (не всегда физические) модели. А вот классики больше любят слово "хаос", потому что оно подчеркивает, куда эта размазанность стремится.
Ответ от Іыбиков Олег[гуру]
К сказанному другими добавлю примеры.
1-ое начало термодинамики. Есть цилиндр с газом (с воздухом, например) и свободно скользящий поршень. Нагреваем газ горелкой, тем самым подводим к системе, скажем, 100 Дж. энергии. Согласно закону сохранения энергии, эти 100 Дж. распределятся между увеличением внутренней энергии газа (его атомы/молекулы начнут дергаться и носиться туда-сюда быстрее) и совершением механической работы над поршнем (газ от нагревания расширяется и толкает поршень) . Критически важно, что если вся эта система замкнута, т. е. если кроме цилиндра с газом и поршнем больше "ничего нет", то сумма изменения внутренней энергии газа и механической работы будет равна ровно 100 Дж. - не 99, не 101, а именно 100. Энергия, подведенная к системе, никуда не исчезает бесследно и не берется волшебным образом из ниоткуда, она просто преобразуется в другие виды энергии.
Важно отметить, что если тепла к цилиндру не подводить, то поршень никуда и не двинется, сколько не жди. Другими словами, невозможно совершить механическую работу без подвода энергии извне: невозможно существование вечного двигателя первого рода.
2-ое начало термодинамики. На полу лежит кирпич. Даем ему пинка, кирпич скользит по полу и рано или поздно останавливается. Сразу после пинка кирпич имел какую-то скорость, стало быть, и кинетическую энергию mv^2/2. Когда он остановится, она станет равна нулю. Куда она делась? Превратилась в тепло из-за трения. Причем, согласно 1-му началу, количество этого тепла строго равно mv^2/2. Пока что ничего интересного. Однако, было бы дико увидеть, как эта тепловая энергия как-то опять сама собой превращается в механическую - кирпич вдруг начинает, например, скользить назад, как в фильмах ужасов про полтергейст, а воздух в комнате охлаждается, отдавая тепловую энергию на движение кирпича. Этого не будет, в основном потому, что тепловая энергия - это энергия ХАОТИЧНОГО (беспорядочного) движения молекул/атомов, и этот хаос сам собой в порядок (в нашем примере - в поступательное движение кирпича) никогда не превратится. Мерой этого хаоса является энтропия, и она в изолированной системе (то есть сама собой) не уменьшается, это и есть одна из формулировок второго начала.
Возвращаясь к кирпичу, нужно сказать, что можно придумать некое устройство (двигатель) , которое заставляло бы тепловую энергию воздуха/любого газа толкать кирпич. Но никуда не денешься от того, что тепловые движения молекул газа хаотичны и "лупят" в разные стороны, а не только по кирпичу, так что, как ни старайся, а тепловая энергия перейдет в энергию движения кирпича (в работу) не полностью, другими словами, КПД такого двигателя не может быть 100% -- невозможно существование вечного двигателя второго рода.
Вряд ли я получу приз за самый краткий ответ, но надеюсь, что теперь стало хоть немного понятнее.
К сказанному другими добавлю примеры.
1-ое начало термодинамики. Есть цилиндр с газом (с воздухом, например) и свободно скользящий поршень. Нагреваем газ горелкой, тем самым подводим к системе, скажем, 100 Дж. энергии. Согласно закону сохранения энергии, эти 100 Дж. распределятся между увеличением внутренней энергии газа (его атомы/молекулы начнут дергаться и носиться туда-сюда быстрее) и совершением механической работы над поршнем (газ от нагревания расширяется и толкает поршень) . Критически важно, что если вся эта система замкнута, т. е. если кроме цилиндра с газом и поршнем больше "ничего нет", то сумма изменения внутренней энергии газа и механической работы будет равна ровно 100 Дж. - не 99, не 101, а именно 100. Энергия, подведенная к системе, никуда не исчезает бесследно и не берется волшебным образом из ниоткуда, она просто преобразуется в другие виды энергии.
Важно отметить, что если тепла к цилиндру не подводить, то поршень никуда и не двинется, сколько не жди. Другими словами, невозможно совершить механическую работу без подвода энергии извне: невозможно существование вечного двигателя первого рода.
2-ое начало термодинамики. На полу лежит кирпич. Даем ему пинка, кирпич скользит по полу и рано или поздно останавливается. Сразу после пинка кирпич имел какую-то скорость, стало быть, и кинетическую энергию mv^2/2. Когда он остановится, она станет равна нулю. Куда она делась? Превратилась в тепло из-за трения. Причем, согласно 1-му началу, количество этого тепла строго равно mv^2/2. Пока что ничего интересного. Однако, было бы дико увидеть, как эта тепловая энергия как-то опять сама собой превращается в механическую - кирпич вдруг начинает, например, скользить назад, как в фильмах ужасов про полтергейст, а воздух в комнате охлаждается, отдавая тепловую энергию на движение кирпича. Этого не будет, в основном потому, что тепловая энергия - это энергия ХАОТИЧНОГО (беспорядочного) движения молекул/атомов, и этот хаос сам собой в порядок (в нашем примере - в поступательное движение кирпича) никогда не превратится. Мерой этого хаоса является энтропия, и она в изолированной системе (то есть сама собой) не уменьшается, это и есть одна из формулировок второго начала.
Возвращаясь к кирпичу, нужно сказать, что можно придумать некое устройство (двигатель) , которое заставляло бы тепловую энергию воздуха/любого газа толкать кирпич. Но никуда не денешься от того, что тепловые движения молекул газа хаотичны и "лупят" в разные стороны, а не только по кирпичу, так что, как ни старайся, а тепловая энергия перейдет в энергию движения кирпича (в работу) не полностью, другими словами, КПД такого двигателя не может быть 100% -- невозможно существование вечного двигателя второго рода.
Вряд ли я получу приз за самый краткий ответ, но надеюсь, что теперь стало хоть немного понятнее.
Ответ от 3 ответа[гуру]
Привет! Вот подборка тем с ответами на Ваш вопрос: 1-й и 2-й законы термодинамики Объясните пожалуйста понятным языком эти законы.
спросили в Философия
Какая Ваша теория мироздания?
Миром правит случайность.
Принцип неопределенности открыл немецкий физик Вернер Гейзенерг.
подробнее...
Какая Ваша теория мироздания?
Миром правит случайность.
Принцип неопределенности открыл немецкий физик Вернер Гейзенерг.
подробнее...