26. Замкнутые системы взаимодействующих объектов. Равновесие системы. Энтропия. Закон возрастания энтропии.
Изолированной, или замкнутой системой назовем конечную область пространства, заполненную частицами, которые не могут обмениваться энергией с окружающими телами. Граница системы может быть как материальной (стенки сосуда), так и воображаемой, и представлять собой ту часть пространства, в которой происходит переход от свойств системы к свойствам внешней среды.
Свойства самой системы могут быть описаны несколькими величинами, которые называют параметрами системы.
Параметры, характеризующие состояние системы как единого целого, определяют, проводя опыты со всей системой. Если же измерять параметры небольших выделенных объёмов системы, то легко заметить, что вследствие непрекращающегося движения частиц, они хаотически меняются. Отклонение значений параметров частей системы от значений соответствующих параметров усредненных по всей системе называют флуктуациями.
Энтропия - это величина, характеризующая меру беспорядка. Состояние равновесия есть наиболее вероятное состояние, оно осуществляется наибольшим числом микросостояний, поэтому в состоянии равновесия энтропия системы максимальна. Если замкнутая система в некоторый момент времени не находится в состоянии равновесия, то в следующие моменты времени в ней начинают происходить процессы перехода в более вероятное состояние. Другими словами, в изолированной системе процессы всегда происходят в направлении возрастания энтропии. Точнее, во всех замкнутых системах энтропия не убывает, она либо постоянна, либо возрастает. Это утверждение носит название закона возрастания энтропии.
В неизолированных системах энтропия может и возрастать и убывать, в зависимости от характера процессов взаимодействии системы с окружающей средой.
- 1. Иерархия объектов природы по уровню сложности их организации.
- 2. Иерархия объектов вещественной формы.
- 3. Элементарные частицы.
- 4. Ядра, атомы. Параметры и свойства.
- 5. Молекулы.
- 6. Газы, жидкости, кристаллы (Макротела).
- 7. Планета Земля.
- 8. Солнечная система.
- 9. Звезды, Солнце.
- 10. Галактики, Млечный путь, Вселенная.
- 12. Электромагнитное взаимодействие. Закон Кулона. Сила Лоренца.
- 13. Сильное и слабое взаимодействие. Сравнительная интенсивность.
- 14. Инертность объекта. Инертная масса. Законы Ньютона
- 15. Гравитационная масса. Черные дыры. Принцип эквивалентности.
- 16. Импульс тела. Системы тел. Закон сохранения импульса.
- 17. Момент импульса вращающегося тела. Системы тел. Закон сохранения момента импульса.
- 18. Кинетическая и потенциальная энергия.
- 19. Работа. Связь работы и энергии. Мощность. Лошадиная сила.
- 20. Происхождение вселенной. Описание большого взрыва.
- 21. Возникновение ядер, атомов, молекул.
- 22. Биомолекулы, аминокислоты, белки. Свойства и функции.
- 23. Нуклеиновые кислоты. Строение и функции
- 24. Растительные и животные клетки. Строение и функции.
- 25. Хромосомы, гены, мутации.
- 26. Замкнутые системы взаимодействующих объектов. Равновесие системы. Энтропия. Закон возрастания энтропии.
- 27. Открытие системы. Динамическое равновесие. Точки бифуркаций. Закон минимума прироста энтропии.
- 28. Порядок и беспорядок в системах. Возникновение порядка из хаоса.
- 29. Биосфера. Масса и распределение живого в биосфере.
- 30. Биотический круговорот веществ в биосфере. Динамическое равновесие биосферы.
- 31. Происхождение и эволюция жизни на Земле.
- 32. Происхождение и эволюция человека.
- 33. Принципы и механизмы эволюции живого вещества.
- 34. Естественнонаучная и гуманитарная культуры. Путь к единой культуре.
- 35. Понятие ноосферы. Лезвие Оккама.
- 36. Электромагнитное и гравитационное поля. Электромагнитные волны. Свет.