Динамические и статические закономерности в природе

2. Второе начало термодинамики.

     Сущность  второго начала термодинамики составляет утверждение о невозможности  получения работы за счет энергии  тел, находящихся в термодинамическом равновесии. 

     Окружающая  нас среда обладает значительными  запасами тепловой энергии. Двигатель, работающий только за счет энергии  находящихся в тепловом равновесии тел, был бы для практики вечным двигателем. Второе начало термодинамики исключает  возможность создания такого вечного двигателя.

     Необратимость тепловых процессов имеет вероятностный характер. Самопроизвольный переход тела из равновесного состояния в неравновесное не невозможен, а лишь подавляюще маловероятен. В конечном результате необратимость тепловых процессов обусловливается колоссальностью числа молекул, из которых состоит тело.

     Молекулы  газа стремятся к наиболее вероятному состоянию, т. е. состоянию с беспорядочным распределением молекул, при котором примерно одинаковое число молекул движется вверх и вниз, вправо и влево, при котором в каждом объеме находится примерно одинаковое число молекул, одинаковая доля быстрых и медленных молекул в верхней и нижней частях какого-либо сосуда. Любое отклонение от такого беспорядка, хаоса, т. е. от равномерного и беспорядочного перемешивания молекул по местам и скоростям, связана с уменьшением вероятности, или представляет собой менее вероятное событие. Напротив, явления, связанные с перемешиванием, с созданием хаоса из порядка, увеличивают вероятность состояния. Только при внешнем воздействии возможно рождение порядка из хаоса, при котором порядок вытесняет хаос. В качестве примеров, демонстрирующих порядок, можно привести созданные природой минералы, построенные человеком большие и малые сооружения или просто радующие глаз своеобразные фигуры.

     Количественной  характеристикой теплового состояния  тела является число микроскопических способов, которыми это состояние  может быть осуществлено. Это число  называется статистическим весом состояния.  

     Нетрудно убедиться в том, что энтропия сложной системы равна сумме энтропии ее частей.

     Закон, определяющий направление тепловых процессов, можно сформулировать как  закон возрастания энтропии: для  всех происходящих в замкнутой системе  тепловых процессов энтропия системы возрастает; максимально возможное значение энтропии замкнутой системы достигается в тепловом равновесии.

     Данное  утверждение принято считать  количественной формулировкой второго  закона термодинамики, открытого Р.Ю. Клаузиусом.

     Идеальному  случаю — полностью обратимому процессу замкнутой системы — соответствует не изменяющаяся энтропия. Все естественные процессы происходят так, что вероятность состояния возрастает, что означает переход от порядка к хаосу. Значит, энтропия характеризует меру хаоса, которая для всех естественных процессов возрастает. В этой связи закон о невозможности вечного двигателя второго рода, закон о стремлении тел к равновесному состоянию получают свое объяснение. Почему механическое движение переходит в тепловое? Да потому, что механическое движение упорядочено, а тепловое беспорядочно, хаотично.

Заключение 

     В этой работе были рассмотрены закономерности, деление которых приводит к появлению  статистических и динамических. Суть их заключается и подчиняется  так называемой причинно-следственной связи, основоположником и представителем которой был Пьер Симон Лаплас. В работе я попытался показать суть и динамических и статистических закономерностей, причем грань различия между ними четкая и ясная.

     В заключении хотелось бы сказать, что  из выше приведенного все законы и принципы применяются сейчас не только в современной физике, но и космологии, а также в развивающемся сейчас естествознании и в ряде других наук, изучающих природу в целом

     Нельзя  точно сказать, что статистические законы более точные и более применимые в описании явлений вокруг нас по сравнению с динамическими закономерностями и принципами. Ни в коем случае, ведь каждая из предложенных к рассмотрению совокупность законов рассматривает абсолютно не идентичные процессы, да и протекают они (процессы) совершенно по разному и в разных условиях. Поэтому и произошло такое разделение на две составные части.

Список  использованной литературы 

1. Карпенков С.Х. Концепции современного естествознания – М.: 1997

2. Физическая энциклопедия

3. Р. Фейнман. Характер физических законов

4. Е.В. Ергопуло, Лекции по КСЕ

5. Горелов А.А., Концепции современного естествознания. – М.: Центр, 2001.

6. Гусейханов М.К., Раджабов О.Р., Концепции современного естествознания: Учебник. – 2-е изд. – М.: Издательско-торговая корпорация «Дашков и К», 2005.
7. Найдыш В.М., Концепции современного естествознания: Учеб. Пособие. – М.: Гардарики, 2000.