ИЗМЕНЕНИЕ СРЕДЫ НЕОБРАТИМОЕ

Содержание
  1. Экологический словарь — значение слова НЕОБРАТИМЫЕ ИЗМЕНЕНИЯ ПРИРОДНОЙ СРЕДЫ
  2. Смотреть значение НЕОБРАТИМЫЕ ИЗМЕНЕНИЯ ПРИРОДНОЙ СРЕДЫ в других словарях
  3. Посмотреть в Wikipedia статью для НЕОБРАТИМЫЕ ИЗМЕНЕНИЯ ПРИРОДНОЙ СРЕДЫ
  4. Экологические проблемы планеты: виды, причины и пути решения
  5. Понятие и виды проблем окружающей среды
  6. Современные мировые проблемы экологии
  7. Уничтожение видов растений и животных
  8. Сокращение полезных ископаемых
  9. Проблемы Мирового океана
  10. Загрязнение почвы
  11. Загрязнение воды
  12. Загрязнение атмосферы
  13. Кислотные дожди
  14. Разрушение озонового слоя
  15. Обезображивание природных ландшафтов
  16. Какие проблемы экологии существуют в России?
  17. Загрязнение воздуха
  18. Загрязнение вод и почвы
  19. Бытовые отходы
  20. Радиоактивное загрязнение
  21. Уничтожение заповедных зон и браконьерство
  22. Проблемы Арктики
  23. Байкал
  24. Финский залив
  25. Проблема состояния здоровья населения
  26. Решение экопроблем
  27. Действующие меры по сохранению экологии
  28. Биоценоз Хольцера
  29. Перспективы решения экопроблем в будущем
  30. Обратимые и необратимые процессы в термодинамике
  31. Термодинамический процесс
  32. Обратимый процесс в термодинамике
  33. Необратимые процессы термодинамики
  34. Необратимость тепловых процессов. Второй закон термодинамики. Понятие энтропии
  35. Обратимый и необратимый процессы
  36. Второй закон термодинамики
  37. Теоремы Карно
  38. Энтропия

Экологический словарь — значение слова НЕОБРАТИМЫЕ ИЗМЕНЕНИЯ ПРИРОДНОЙ СРЕДЫ

ИЗМЕНЕНИЕ СРЕДЫ НЕОБРАТИМОЕ

НЕОБРАТИМЫЕ ИЗМЕНЕНИЯ ПРИРОДНОЙ СРЕДЫ I) изменения природной среды (растительного покрова почвы, уменьшение численности животных) в целом или каких-либо ее компонентов, которые не могут принимать исходный вид и иметь изначальное биологическое значение без мелиоративного вмешательства человека или же в результате длительного (на протяжении десятилетий, столетий) естественного процесса. Некоторые необратимые изменения природной среды возникают по вине человека (загрязнение среды, широкомасштабная вырубка лесов и др.); 2) вызванные химическое веществом изменения нормальной структуры или функции организма, которые остаются или прогрессируют после окончания воздействия этот вещества.

Смотреть значение НЕОБРАТИМЫЕ ИЗМЕНЕНИЯ ПРИРОДНОЙ СРЕДЫ в других словарях

Политические Изменения — (POLITICAL CHANGE) — трансформация структур, процессов или целей, затрагивающая распределение или отправление властных полномочий по управлению данным обществом. могут происходить……..
Политический словарь

Агентство По Охране Окружающей Среды — ENVIRONMENTAL PROTECTION AGENCYНезависимое агентство, созданное в структуре исполнительной власти в соответствии с Планом реорганизации № 3 1970 г., вступившим в силу 2 декабря 1970 гАгентство……..
Экономический словарь

Анализ Внешней Среды — англ. external environment analysis анализ состояния и перспектив развития важнейших с точки зрения данного предприятия субъектов окружающей среды рынка. Такой анализ используется……..
Экономический словарь

Анализ Внешней Среды В Менеджменте — анализ внешних факторов по отношению к конкретной компании для выявления возможных опасностей. К факторам внешней среды относятся: экономические, социальные, политические,……..
Экономический словарь

Взаимозависимость Факторов Внешней Среды — — сила, с которой изменение одного фактора воздействует на другие факторы.
Экономический словарь

Воспроизводство Среды, Окружающей Человека — — комплекс мероприятий (экономических, технологических, организационных) и их научное обеспечение, направленные ( наряду с возобновлением природных ресурсов)……..

Экономический словарь

Вторичные Изменения — См. Повреждения
Экономический словарь

Государственный Мониторинг Окружающей Среды (государственный Экологический Мониторинг) — — мониторинг окружающей среды, осуществляемый органами государственной власти Российской Федерации и органами государственной власти субъектов Российской Федерации.

Экономический словарь

Движение За Охрану Окружающей Среды — — организованное движение обеспокоенных граждан и государственных органов, направленное на защиту и улучшение среды обитания.
Экономический словарь

Диагностика Конкурентной Среды — — специфический, самостоятельный этап маркетингового исследования, необходимый для формирования более полного и точного представления о внутренних мотивах поведения конкурентов.
Экономический словарь

Дискретные Институциональные Изменения — — радикальные изменения в формальных правилах.

Экономический словарь

Жизненный Цикл Среды Местоположения Объекта (neighborhood Life Cycle) — включает следующие этапы: рост, зрелость, упадок и возможное обновление.

Экономический словарь

Загрязнение Морской Среды — — привнесение человеком прямо или косвенно веществ или энергии в морскую среду, которое приводит или может привести к таким пагубным последствиям, как нанесение ……..

Экономический словарь

Загрязнение Окружающей Среды — — поступление в окружающую среду вещества и (или) энергии, свойства, местоположение или количество которых негативно воздействуют на окружающую среду.

Экономический словарь

Закон О Мерах По Улучшению Качества Водной Среды — В правовом регулировании и в страховании океанских и морских перевозок: требования Федерального закона США (1970г.), обязывающие владельцев судов нести ответственность……..

Экономический словарь

Изменение Среды Необратимое — — перемена в средообразующих компонентах или в их сочетаниях, которая не может быть компенсирована в ходе природных восстановительных процессов. И.С.Н. может возникнуть……..
Экономический словарь

Изменение Среды Обратимое — — отличается от необратимого тем, что компенсируется самой природой, восстанавливая характеристики среды до прежнего либо нового равновесного уровня.
Экономический словарь

Изменения Бухгалтерские — А. Изменение учетной политики. Б. Изменения в бухгалтерских оценках. В Изменения в самой отчетности.
Экономический словарь

Изменения В Бухгалтерском Учете — ACCOUNTING CHANGEИзменения в принципах бух. оценки или в отчетной единице. Ошибки не рассматриваются как И.вб.у. Изменение в учетном принципе является результатом перехода……..
Экономический словарь

Изменения В Законе О Банковском Регулировании 1987 Г. — CHANGE IN THE BANK CONTROL ACT OF 1987Раздел VI Закона о регулировании фин. учреждений и контроле над процентными ставками 1978 г., к-рый наделяет федеральные органы контроля над……..

Экономический словарь

Изменения Финансовой Позиции — Внутренние источники средств, поступающих от операционной деятельности, которые изменяют состояние потоков наличности компании: амортизационные отчисления,……..

Экономический словарь

Изменения, Бухгалтерские — — по определению Совета по принципам бухгалтерского учета в США это изменении: а) в бухгалтерских принципах, принятых в данной компании (например переход от одного……..

Экономический словарь

Институциональные Изменения — — процесс трансформации формальных и/или неформальных ограничений, а также соответствующих механизмов контроля над их соблюдением.

Экономический словарь

Качество Окружающей Среды — — состояние окружающей среды, которое характеризуется физическими, химическими, биологическими и иными показателями и (или) их совокупностью.

Экономический словарь

Компоненты Природной Среды — — земля, недра, почвы, поверхностные и подземные воды, атмосферный воздух, растительный, животный мир и иные организмы, а также озоновый слой атмосферы и околоземное……..
Экономический словарь

Комфортность Среды — — природные и социально- экономические показатели окружающей человека среды, обеспечивающие достаточную его удовлетворенность.

Экономический словарь

Контроль В Области Охраны Окружающей Среды (экологический Контроль) — — система мер, направленная на предотвращение, выявление и пресечение нарушения законодательства в области охраны окружающей среды, обеспечение соблюдения……..

Экономический словарь

Косвенные Факторы Окружающей Среды — — факторы окружающей среды, которые могут не оказывать немедленного и непосредственного воздействия на деятельность организации, но тем не менее влияют на ее деятельность.

Экономический словарь

Коэффициент Изменения Уровня Цен — см ИНДЕКС ЦЕН.

Экономический словарь

Международная Охрана Морской Среды — — совокупность принципов и норм международного права, регулирующих предотвращение, сохранение под контролем и устранение загрязнения морской среды различного……..

Экономический словарь

Посмотреть в Wikipedia статью для НЕОБРАТИМЫЕ ИЗМЕНЕНИЯ ПРИРОДНОЙ СРЕДЫ

Источник: http://slovariki.org/ekologiceskij-slovar/5092

Экологические проблемы планеты: виды, причины и пути решения

ИЗМЕНЕНИЕ СРЕДЫ НЕОБРАТИМОЕ

Экологические проблемы возникают в результате вмешательства человека в экосистему. К непредсказуемым результатам приводит бесконтрольная вырубка лесов и выброс радиоактивных отходов. Сегодня возрастает актуальность экологических проблем – негативные изменения окружающей среды происходят во всем мире и представляют угрозу для человечества.

Понятие и виды проблем окружающей среды

Экологическая проблема касается таких объектов, как:

  • атмосфера;
  • биосфера;
  • гидросфера;
  • почва;
  • земля с ее недрами и полезными ископаемыми;
  • ландшафт.

В результате антропогенного воздействия происходит ухудшение структуры природно-территориальных комплексов, возникает дефицит природных ресурсов.

Существуют следующие виды экологических проблем:

  • региональные;
  • глобальные.

Региональные проблемы связаны с происходящими в каждой стране и внутри отдельно взятой территориальной единицы изменениями. Решаются они на уровне местного законодательства.

Глобальные экопроблемы вызваны в первую очередь масштабным загрязнением экосферы.

Локальные и региональные проблемы перерастают в глобальные, поэтому среди задач, которые стоят перед человечеством, можно выделить поддержание нормальной экологической обстановки в каждой точке земного шара.

Современные мировые проблемы экологии

Все современные проблемы подразделяются на те, что вызваны научно-технической революцией и те, что связаны с истощением ресурсов. Мировые проблемы экологии приводят к изменению климата.

Происходит глобальное потепление – температура верхнего атмосферного слоя постепенно повышается, вызывая таяние ледников. Поднимается уровень Мирового океана, в связи чем возникает парниковый эффект.

Сегодня ученые со всего мира принимают меры по предотвращению пагубного влияния техногенного и антропогенного факторов на окружающую среду.

Уничтожение видов растений и животных

Своей деятельностью человек может провоцировать гибель животных и растений, по этой причине ухудшается общая экологическая ситуация. Генофонд уничтожается в связи с:

  • утратой естественной среды обитания – ее загрязнением, вырубкой лесов;
  • неконтролируемым использованием биологических ресурсов;
  • влиянием других биологических видов, привезенных из других мест.

Сокращение полезных ископаемых

За последние 10 лет в условиях постоянной добычи нефти ее запасы сократились вдвое.

Перерабатывая в больших масштабах такие полезные ископаемые, как нефть, уголь, сланцы, торф, предприниматели наносят вред окружающей среде.

По причине основной экологической проблемы планеты, связанной с дефицитом ресурсов, возникает потребность в использовании альтернативных источников энергии: солнечной, ветряной, морской.

Проблемы Мирового океана

К необратимым изменениям Мирового океана приводит его загрязнение нефтью и продуктами ее переработки, вредными органическими соединениями, тяжелыми металлами, неразлагающимися синтетическими материалами, отходами военной промышленности.

Сильный урон наносят испытания ядерного оружия, захоронения отходов. Истощаются не только водные, но и пищевые ресурсы.

Гибель планктона, производящего более половины всего кислорода, вызывает нарушение баланса атмосферы – глобальную экологическую проблему современности.

Загрязнение почвы

Почвенный слой все больше разрушается, причиной экологической проблемы выступает неправильное хранение ядовитых отходов. Несанкционированные свалки губят почву, загрязняют землю различными твердыми и жидкими промышленными отходами, химикатами и бытовым мусором. Разрушает питательный слой эрозия. В результате вырубки лесов образуются овраги.

Загрязнение воды

Токсичные металлы и другие ядовитые вещества загрязняют реки, озера и другие водоемы. Среди проблем экологии в современном мире можно выделить нехватку пресной воды, вызванную растратой водных ресурсов, ростом урбанизации, отсутствием очистных сооружений.

Во многих городах мира не проводится полноценная очистка сточных вод от вредных отходов. Усугубляет ситуацию масштабное строительство гидроэлектростанций.

Загрязнение атмосферы

Основная проблема экологии Земли – загрязнение атмосферы, вызванное вредными выбросами. В воздух постоянно попадают газы и частички других опасных для жизни и здоровья веществ. Выхлопные газы со взвешенными частицами сажи, цинка, оксида азота оказывают пагубное действие на здоровье человека.

Кислотные дожди

Взвеси токсичных металлов выпадают в виде осадков. Кислотные дожди приводят к гибели растительности, падению урожайности. Отравляющие вещества попадают и в питьевую воду, отравляя людей и животных.

Разрушение озонового слоя

Разрушение озонового слоя вызывают выбросы галогенных соединений и углеводородов. Также озон сжигается двигателями ракет, самолетов, спутников и космических кораблей.

Такая глобальная экологическая проблема человечества, как появление озоновых дыр, приводит к повышению ультрафиолетового излучения, негативно влияющего на здоровье человека и приводящего к различным онкологическим заболеваниям.

Прямые УФ-лучи представляют опасность и для планктона, а также растений, животных.

Обезображивание природных ландшафтов

В верхнем слое почвы живет большое количество микроорганизмов, необходимых для сохранения плодородности земли. Этот плодородный слой уничтожается во время проведения полевых и других сельскохозяйственных работ.

Почва истощается на месте пастбищ. Со временем в этих зонах происходит опустынивание, а естественные природные ландшафты теряют изначальную форму.

Главной задачей эффективного природопользования является сохранение целостности природно-территориальных комплексов.

Какие проблемы экологии существуют в России?

Такая современная экопроблема, как глобальное потепление, существует и в России. В течение нескольких лет на территории страны произошло резкое повышение среднестатистической температуры воздуха.

Сегодня необходимо решать и такие локальные проблемы, как разорение лесного фонда, загрязнение экологии во многих местностях, территориальных подразделениях. Плохая экологическая обстановка сложилась в районах Севера, на Кольском полуострове, в Поволжье. Региональные экопроблемы следует решать, ужесточая нормы местного законодательства.

Загрязнение воздуха

Главным источником загрязнения выступают промышленные предприятия. Они постоянно выбрасывают в атмосферу вредные примеси: формальдегид, углекислый газ, оксиды серы и азота. Также загрязняют воздух выхлопные газы, исходящие от автомобилей с неустановленными фильтрами. Наиболее загазованы крупные города с множеством разветвленных шоссе.

Поскольку большая часть России расположена на равнине, массы загрязненного воздуха беспрепятственно проникают в страну из соседних государств. Так, атмосферу Сибири отравляют вредные вещества, вырабатываемые производственными объектами Казахстана.

Загрязнение вод и почвы

Во многих экологически грязных регионах страны в водоемы стекаются опасные для здоровья отходы и вредные химические вещества. Больше всего загрязнены реки в крупных мегаполисах. Грязная вода просачивается в грунт, проникает в подземные источники. Это разрушает глубокие почвенные слои. В сельскохозяйственных районах водоемы отравляются нитратами, отходами животных.

Реки загрязняют канализационные стоки с остатками отходов жизнедеятельности, моющими веществами. Все это приводит к развитию патогенной микрофлоры – источника инфекционных заболеваний, опасных для жизни человека.

Неблагоприятная ситуация наблюдается в зонах Черного, Азовского и Каспийского морей, куда впадают реки и каналы со сточными водами. В Баренцево море попадают жидкие промышленные отходы, отходы нефтяной промышленности с ближайших акваторий. Негативное влияние деятельность человека оказывает и на состояние крупнейшей в России реки Волги, куда попадают необработанные стоки.

Бытовые отходы

Из-за отсутствия действенных способов утилизации неорганических отходов возрастает количество непереработанного мусора, что является причиной возникновения экопроблем в городе. Спасти ситуацию могут следующие меры:

  • вторичная переработка сырья;
  • организация сбора стеклянной тары, макулатуры.

Радиоактивное загрязнение

Данная проблема начала волновать людей после случившейся на Чернобыльской АЭС аварии. Сегодня в России остается актуальным вопрос правильного хранения и утилизации радиоактивных отходов. Многие действующие атомные станции с устаревшим оборудованием нуждаются в переоснащении.

Зараженные отходы АЭС выделяют вредные изотопы. Вредные вещества могут попадать в организм человека с пищей, водой, воздухом, которым он дышит. Это приводит к необратимым изменениям в тканях, щитовидной железе. В зависимости от дозы полученного облучения у человека со временем возникают проблемы со здоровьем.

Уничтожение заповедных зон и браконьерство

Беззаконная деятельность браконьеров приводит к утрате редких видов и представителей флоры и фауны. В результате данных локальных экопроблем происходит уничтожение всей экосистемы.

Проблемы Арктики

Ущерб Арктике был нанесен во время ее освоения. Урон местности наносит разлив нефтепродуктов, вызываемый добычей труднодоступных запасов газа и нефти. В результате глобального потепления ледники Арктики могут полностью растаять. В связи с этим существует угроза затопления континента, исчезновения многих видов северных животных, необратимого изменения экосистемы.

Байкал

В озере сосредоточено 80% питьевой воды страны. Вред Байкалу наносит целлюлозно-бумажный комбинат, регулярно сбрасывающий в воду мусор и другие отходы. К загрязнению воды и берегов озера приводит деятельность Иркутской гидроэлектростанции. Разрушение мест обитания подводных обитателей приводит к исчезновению популяций рыб.

Финский залив

В воды Финского залива попадают большие массы нефтепродуктов, разливающиеся с танкеров, потерпевших аварию. Проводимая в местности браконьерская деятельность приводит к сокращению популяций животных. В акватории залива проводится несанкционированный отлов лосося.

Проблема состояния здоровья населения

Ухудшение экологической обстановки приводит к таким последствиям, как:

  • появление мутаций, ухудшение генофонда;
  • возрастание количества врожденных патологий, наследственных заболеваний;
  • увеличение количества хронических, онкологических болезней среди населения;
  • повышение уровня смертности, в том числе младенческой;
  • эпидемии.

Если не принимать необходимые меры по сохранению человеческих ресурсов, количество больных людей будет возрастать. В связи с этим численность населения в городах начнет снижаться большими темпами.

Решение экопроблем

Существуют следующие пути решения глобальных и региональных экопроблем:

  • грамотная утилизация отходов производства;
  • разработка более экологичных способов производства;
  • использование чистого топлива.

Глобальные экопроблемы поможет решить построение заповедников, национальных парков. Сохранить биосферу поможет рассредоточение в пространстве крупных поселений и городов. Правильная утилизация мусора позволит расчистить мегаполисы. При строительстве домов следует использовать натуральные материалы. Посадка деревьев поможет сохранить кислород.

Действующие меры по сохранению экологии

Глобальная экология – наука, изучающая экологическую ситуацию во всем мире. Экологические организации “Гринпис”, “Зеленый крест” регулярно проводят мероприятия, направленные на сохранение дикой природы.

Решить задачу по сохранению экологии помогает просвещение населения. Волонтеры высаживают деревья, восстанавливают леса, пострадавшие от пожаров.

Производство экологически чистой упаковки уменьшает вред, наносимый отходами.

В России ужесточается наказание за незаконную торговлю редкими растениями и животными, находящимися на грани вымирания. Регулярные проверки и рейды позволяют обнаружить нарушения на предприятиях и промышленных объектах.

Биоценоз Хольцера

Австрийский фермер Хольцер доказал, что хорошей урожайности можно добиться без использования пестицидов, искусственной мелиорации и полива. Крестьянин выращивает самые разные культуры овощей и фруктов, сохраняя экологичные условия их существования. Экология земли сохраняется, благодаря невмешательству человека и техники.

Данная перманентная культура выращивания сельскохозяйственной продукции позволяет решить основные проблемы природопользования. Почва не истощается и сохраняет свою целостность, животные обитают в естественных условиях. Сохраняется чистота водоемов и атмосферы.

Перспективы решения экопроблем в будущем

Сегодня человечество пытается понять, какие экологические меры помогут сохранить планету. Ученые пытаются разработать и внедрить альтернативные виды топлива. Решить проблему загрязнения воздуха поможет масштабное использование электрокаров, заменяющих автомобили. Альтернативой автомобилю служит велосипед – излюбленный транспорт жителей Пекина.

Решить экопроблему 21 века поможет раздельный сбор мусора. В 1 емкость будут складываться отходы, подлежащие переработке, а в другую – мусор, который станет материалом для вторсырья. В перспективе будут приниматься меры по грамотной утилизации автомобилей. Сегодня многие магазины утилизируют старую бытовую технику, выдавая взамен нее новую.

Экологичное производство будущего, основанное на новейших технологиях, будет приносить меньше вредных отходов. Очистные сооружения позволят снизить загрязненность водоемов.

Источник: https://medru.su/zanimatelnye-fakty/ekologicheskie-problemy-planety.html

Обратимые и необратимые процессы в термодинамике

ИЗМЕНЕНИЕ СРЕДЫ НЕОБРАТИМОЕ

Определение 1

Обратимый процесс считается в физике процессом, который возможен для проведения в обратном направлении таким образом, что система будет подвержена прохождению тех же состояний, но в обратных направлениях.

Рисунок 1. Обратимые и необратимые процессы. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ

Определение 2

Необратимый процесс считается процессом, самопроизвольно протекающим исключительно в одном направлении.

Термодинамический процесс

Рисунок 2. Термодинамические процессы. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ

Термодинамический процесс представляет непрерывное изменение состояний системы, которое происходит в итоге ее взаимодействий с окружающей средой. Внешним признаком процесса будет считаться в таком случае изменение хотя бы одного параметра состояния.

Реальные процессы изменения состояния проистекают при условии присутствия значительных скоростей и разностей потенциалов (давлений и температур), существующих между системой и средой.

В подобных условиях появится сложное неравномерное распределение параметров и функций состояния, исходя из объема системы, пребывающей в неравновесном состоянии.

Термодинамические процессы, предусматривающие прохождение системы через ряд неравновесных состояний, будут называться неравновесными.

Изучение неравновесных процессов считается сложнейшей для ученых задачей, поскольку разработанные в рамках термодинамики методы приспособлены в основном для исследования равновесных состояний.

К примеру, неравновесный процесс весьма сложно рассчитывается посредством уравнений состояния газа, применимых для равновесных условий, в то время, как в отношении всего объема системы давление и температура обладают равными значениями.

Возможно было бы выполнять приближенный расчет неравновесного процесса путем подстановки в уравнение средних значений параметров состояния, но в большинстве случаев осреднение параметров по объему системы становится невозможным.

В технической термодинамике в рамках исследования реальных процессов условно принимают распределение параметров состояния равномерным образом. Это, в свою очередь, позволяет воспользоваться уравнениями состояния и иными расчетными формулами, полученными с целью равномерного распределения в системе параметров.

В некоторых конкретных случаях погрешности, обусловленные подобным упрощением, незначительны и при расчете реальных процессов их возможно не учитывать. Если в результате неравномерности процесс ощутимо отличается от идеальной равновесной модели, то в расчет внесут соответствующие поправки.

Условия равномерно распределенных параметров в системе при изменении ее состояния, по существу подразумевают взятие идеализированного процесса в качестве объекта исследования. Подобный процесс при этом состоит из бесконечно большого количества равновесных состояний.

Такой процесс возможно представить в формате протекающего настолько медленно, что в каждый конкретный момент времени в системе установится практически равновесное состояние. Степень приближения такого процесса к равновесному окажется тем большей, чем меньшей будет при этом скорость изменения системы.

В пределе мы приходим к бесконечно медленному процессу, предоставившему непрерывную смену для состояний равновесия. Подобный процесс равновесного изменения состояния будет называться квазистатическим (или как бы статическим). Такому виду процесса будет соответствовать бесконечно малая разность потенциалов между системой и окружающей средой.

Определение 3

При обратном направлении квазистатического процесса система будет проходить через состояния, аналогичные тем, что происходят в прямом процессе. Такое свойство квазистатических процессов называют обратимостью, а сами процессы при этом являются обратимыми.

Обратимый процесс в термодинамике

Рисунок 3. Обратимый процесс в термодинамике. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ

Определение 4

Обратимый процесс (равновесный) – представляет термодинамический процесс, способный к прохождению и в прямом, и в обратном направлении (за счет прохождения через одинаковые промежуточные состояния), система при этом возвращается в исходное состояние без энергетических затрат, а в окружающей среде не остается никаких макроскопических изменений.

Обратимый процесс возможно в абсолютно любой момент времени заставить протекать в обратном направлении, за счет изменения какой-либо независимой переменной на бесконечно малую величину.

Обратимые процессы могут давать наибольшую работу. Большую работу от системы получить невозможно ни при каких условиях.

Это придает теоретическую важность обратимым процессам, реализовать которые на практике также нереально.

Такие процессы протекают бесконечно медленно, и становится возможным лишь приблизиться к ним. Важно отметить существенное отличие термодинамической обратимости процесса от химической. Химическая обратимость будет характеризовать направление процесса, а термодинамическая – способ, при котором он будет проводиться.

Понятия обратимого процесса и равновесного состояния играют очень значимую роль в термодинамике. Так, каждый количественный вывод термодинамики будет применим исключительно в отношении равновесных состояний и обратимых процессов.

Необратимые процессы термодинамики

Необратимый процесс невозможен к проведению в противоположном направлении посредством все тех же самых промежуточных состояний. Все реальные процессы считаются в физике необратимыми. В качестве примеров таких процессов выступают следующие явления:

  • диффузия;
  • термодиффузия;
  • теплопроводность;
  • вязкое течение и др.

Переход кинетической энергии (для макроскопического движения) в теплоту через трение (во внутреннюю энергию системы) будет представлять собой необратимый процесс.

Все осуществляемые в природе физические процессы подразделяются на обратимые и необратимые. Пусть изолированная система вследствие некоего процесса осуществит переход из состояния А в состояние В и затем возвратится в свое изначальное состояние.

Процесс, в таком случае, станет обратимым в условиях вероятного осуществления обратного перехода из состояния В в А через аналогичные промежуточные состояния таким путем, чтобы при этом не оставалось совершенно никаких изменений в окружающих телах.

Если осуществление подобного перехода невозможно и при условии сохранения по окончании процесса в окружающих телах или внутри самой системы каких-либо изменений, то процесс окажется необратимым.

Любой процесс, сопровождающийся явлением трения, станет необратимым, поскольку, в условиях трения, часть работы всегда превратится в тепло, оно рассеется, в окружающих телах сохранится след процесса – (нагревание), что превратит процесс (с участием трения) в необратимый.

Пример 1

Идеальный механический процесс, выполняемый в консервативной системе (без сил трения), стал бы обратимым. Примером подобного процесса можно считать колебания на длинном подвесе тяжеловесного маятника.

По причине незначительной степени сопротивления среды, амплитуда маятниковых колебаний становится практически неизменной на протяжении продолжительного времени, кинетическая энергия колеблющегося маятника при этом оказывается полностью переходящей в его потенциальную энергию и обратно.

В качестве важнейшей принципиальной особенности всех тепловых явлений (где участвует громаднейшее количество молекул), будет выступать их необратимый характер. Примером процесса такого характера можно считать расширение газа (в частности, идеального) в пустоту.

Итак, в природе наблюдается существование двух видов принципиально различных процессов:

Согласно заявлению М. Планка, сделанного однажды, различия между такими процессами, как необратимые и обратимые, будут лежать значительно глубже, чем, к примеру, между электрическими и механическими разновидностями процессов. По этой причине, его с большим основанием (сравнительно с любым другим признаком) имеет смысл выбирать как первейший принцип в рамках рассмотрения физических явлений.

Источник: https://spravochnick.ru/fizika/termodinamika/obratimye_i_neobratimye_processy_v_termodinamike/

Необратимость тепловых процессов. Второй закон термодинамики. Понятие энтропии

ИЗМЕНЕНИЕ СРЕДЫ НЕОБРАТИМОЕ
Определение 1

Первый закон термодинамики – закон сохранения тепловых процессов, устанавливающий связь между количеством теплоты Q и изменением ∆U внутренней энергии и работой А, совершенной над внешними телами:

Q=∆U+A.

Исходя из закона, энергия не может быть создана или уничтожена: производится процесс передачи от одной системы к другой, принимая другую форму. Еще не было получено процессов, нарушающих первый закон термодинамики. Рисунок 3.12.1 показывает устройства, противоречащие первому закону.

Рисунок 3.12.1. Циклически работающие тепловые машины, запрещаемые первым законом термодинамики: 1 – вечный двигатель 1 рода, совершающий работу без потребления энергии извне; 2 – тепловая машина с коэффициентом полезного действия η>1.

Обратимый и необратимый процессы

Определение 2

Первый закон термодинамики не устанавливает направления тепловых процессов. Опыты показывают, что большинство тепловых процессов протекают в одном направлении. Их называют необратимыми.

Пример 1

Если имеется тепловой контакт двух тел с разными температурами, тогда направление теплового потока направляется от теплого к холодному. Самопроизвольной передачи тепла от тела с низкой температуры к телу с высокой не наблюдается. Отсюда следует, что теплообмен с конечной разностью температур считается необратимым.

Определение 3

Обратимым процессом называется переход системы из одного равновесного расстояния в другое, которые возможно проводить в обратном направлении в той же последовательности промежуточных равновесных состояний. Она вместе с окружающими телами возвращаются к исходному состоянию.

Если система находится в состоянии равновесия во время процесса, она называется квазистатической.

Когда рабочее тело тепловой машины контактирует с тепловым резервуаром, температура которого неизменна во время всего процесса, то только изотермический квазистатический процесс считается обратимым, так как протекает с бесконечно малой разницей температур рабочего резервуара. Если имеется два резервуара, причем с разными температурами, тогда обратимым путем можно провести процессы на двух изотермических участках.

Так как адиабатический процесс проводится в обоих направлениях (сжатие и расширение), наличие кругового процесса с двумя изотермами и двумя адиабатами (цикл Карно) говорит о том, что это и есть единственный обратимый круговой процесс, где рабочее тело контактируется с двумя тепловыми резервуарами. Остальные при наличии 2 тепловых резервуаров считаются необратимыми.

Превращение механической работы во внутреннюю энергию считаются необратимыми при наличии силы трения, диффузии в газах и жидкостях, а процесс перемешивания по причине начальной разности давлений и так далее. Все реальные процессы считаются необратимыми, даже если значения будут максимально приближены к обратимым. Обратимые рассматриваются как пример реальных процессов.

Первый закон термодинамики не различает их. Правило требует от термодинамического процесса определенного энергетического баланса, но не говорит о том, возможен ли он. Установка направления прохождения процесса определяется вторым законом термодинамики. Его формулировка может звучать как запрет на определенные термодинамические процессы.

Второй закон был трактован У. Кельвином в 1851.

Определение 4

В циклически действующей тепловой машине невозможно прохождение процесса, единственным результатом которого было бы преобразование в механическую работу всего количества теплоты, полученного от единственного теплового резервуара.

Предположительно, машина с такими процессами могла бы получить название вечного двигателя второго рода.

Пример 2

При земных условиях могла бы быть отбита энергия Мирового океана и полностью превратилась бы в ее работу. Масса воды Мирового океана – 1021 кг.

Для его охлаждения хотя бы на 1 градус потребуется огромное количество энергии ≈1024 Дж, которое сравнимо с сжиганием 1017 кг угля. Вырабатываемая энергия на Земле за год в 104 раз меньше.

Отсюда и вывод о том, что вечный двигатель второго рода мало вероятен, как и двигатель первого, потому как оба они недопустимы, исходя из первого закона термодинамики.

Второй закон термодинамики

Формулировка 2-го закона термодинамики была дана физиком Р. Клаузиусом.

Определение 5

Невозможно прохождение процесса, единственным результатом которого была бы передача энергии при помощи теплообмена от тела с низкой температуры к телу с более высокой.

Рисунок 3.12.2 объясняет процессы, которые запрещены вторым законом, но разрешены согласно первому. Они соответствуют трактовкам второго закона термодинамики.

Рисунок 3.12.2. Процессы, не противоречащие первому закону термодинамики, но запрещаемые вторым законом: 1 – вечный двигатель второго рода; 2 – самопроизвольный переход тепла от холодного тела к более теплому (идеальная холодильная машина).

Формулировки обоих законов считаются эквивалентными.

Пример 3

Когда тело без помощи внешних сил переходит при теплообмене от холодного к горячему, то возникает мысль о возможности создания вечного двигателя второго рода. Если такая машина получит количество теплоты Q1 от нагревателя и отдаст холодильнику Q2, тогда совершается работа A=Q1-Q2.

Если бы Q2 самопроизвольно перешло к нагревателю, то конечный результат тепловой машины и идеальной холодильной машины выглядело бы таким образом Q1-Q2. Причем сам переход происходил бы без изменений холодильника.

Отсюда вывод – комбинация тепловой машины и идеальной холодильной машины равноценна двигателю второго рода.

Прослеживается связь между вторым законом термодинамики и необратимостью реальных тепловых процессов. Энергия теплового движения молекул отлична от механической, электрической и так далее.

Она способна превратиться в другой вид энергии только частично.

Поэтому при наличии энергии теплового движения молекул любой процесс считается необратимым, так как полностью в обратном направлении он не осуществим.

Свойство, относящееся к необратимым процессам, говорит о том, что они проходят в термодинамически неравновесной системе, а результат получается в виде замкнутой системы, приближающейся к состоянию термодинамического равновесия.

Опиши задание

Теоремы Карно

Имеются теоремы Карно, которые могут быть доказаны, исходя из второго закона термодинамики.

Теорема 1

КПД тепловой машины, работающей при данных значениях температур нагревателя холодильника, не может иметь значение больше, чем КПД действия машины, работающей согласно обратимому циклу Карно с теми же значениями температур нагревателя и холодильника.

Теорема 2

КПД действия тепловой машины, работающей по циклу Карно, не зависит от рода рабочего тела, а только от температур нагревателя и холодильника.

Отсюда следует, что КПД действия машины с циклом Карно считается максимальным.

η=1-Q2Q1≤ηmax=ηКарню=1-T2T1.

Знак равенства данной записи говорит об обратимости процесса. Если машина работает по циклу Карно, тогда:

Q2Q1=T2T1 или Q2T2=Q1T1.

Знаки Q1 и Q2 всегда отличаются независимо от направления цикла. Поэтому получаем:

Q1T1+Q2T2=0.

Рисунок 3.12.3 говорит о том, что данное соотношение обобщается и представляется в виде последовательности малых изометрических и адиабатических участков.

Рисунок 3.12.3. Произвольный обратимый цикл как последовательность малых изотермических и адиабатических участков.

Полный обход замкнутого обратимого цикла имеет вид:

∑∆QiTi=0 (обратимый цикл).

Откуда ∆Qi=∆Q1i+∆Q2i – количество теплоты, полученное рабочим телом на двух изотермических участках с температурой Ti. Чтобы данный цикл провести наоборот, нужно рабочее тело сконтактировать со многими тепловыми резервуарами с Ti.

Энтропия

Определение 6

Отношение QiTi получило название приведенного тепла. Формула показывает, что полное приведенное тепло на любом обратимом цикле равно нулю. Благодаря ей вводится еще одно понятие – энтропия, обозначаемая S. Ее открыл Р. Клаузиус в 1865 году.

При переходе из одного равновесного состояние в другое изменяется и ее энтропия. Разность энтропий двух состояний равняется приведенному теплу, полученному системой во время обратного перехода состояния.

∆S=S2-S1=∑(1)(2)∆QiобрT.

Если рассматривается адиабатический процесс ∆Qi=0, тогда энтропия S не изменяется.

Изменение энтропии ∆S во время перехода в другое состояние фиксируется как формула:

∆S=∫(1)(2)dQобрT.

Определение энтропии достаточно точное. Разность ∆S двух состояний системы подразумевает физический смысл. Если имеется необратимый переход, а необходимо найти энтропию, тогда нужно придумать обратимый процесс, который свяжет начальное и конечное состояние. После этого перейти к нахождению приведенного тепла, полученного системой.

Рисунок 3.12.4 Модель энтропии и фазовых переходов.

Рисунок 3.12.5 показывает необратимый процесс расширения шага с отсутствием теплообмена. Равновесными считаются начальное и конечное значение, изображаемые на диаграмме p, V.

Точки a и b соответствуют состояниям и располагаются на одной изотерме. Чтобы найти ∆S, следует перейти к рассмотрению обратимого изотермического перехода из a в b.

При изопроцессе газ получает определенное количество теплоты окружающих тел Q>0, тогда при необратимом расширении энтропия возрастет до ∆S>0.

Рисунок 3.12.5. Расширение газа в «пустоту». Изменение энтропии ∆S=QT=AT>0 где A=Q – работа газа при обратимом изотермическом расширении.

Пример 4

Еще одним примером необратимого процесса считается теплообмен при конечной разности температур. Рисунок 3.12.6 и показывает два тела, заключенные в адиабатическую оболочку, где начальные температуры обозначаются как T1 и T20.

Рисунок 3.12.6. Теплообмен при конечной разности температур: a – начальное состояние; b – конечное состояние системы. Изменение энтропии ΔS>0.

Все самопроизвольно протекающие процессы в изолированных термодинамических процессах характеризуются ростом энтропии.

Определение 7

Обратимые процессы имеют постоянную энтропию ∆S≥0. Соотношение называют законом возрастания энтропии.

При любых процессах, протекающих в термодинамических изолированных системах, энтропия либо не меняется, либо возрастает.

Определение 8

Наличие энтропии говорит о самопроизвольно протекающем процессе, а ее рост – приближение всей системы к термодинамическому равновесию, где S принимает максимальное значение. Возрастание энтропии можно трактовать как формулировку второго закона термодинамики.

В 1878 году Л. Больцман дал вероятностное определение понятию энтропии, так как было предложено рассматривать ее в качестве меры статистического беспорядка замкнутой термодинамической системы. Все самопроизвольно протекающие процессы в таких системах приближают ее к равновесному состоянию, так как сопровождаются ростом энтропии, и направляют в сторону увеличения вероятности состояния.

Если состояние макроскопической системы содержит большое число частиц, то его реализация может предусматривать несколько способов.

Определение 9

Термодинамическая вероятность W системы – это количество способов, которыми реализуется данное состояние макроскопической системы, макросостояний, осуществляющих его.

Из определения имеем, что W≫1.

Определение 10

При наличии 1 моль газа в емкости существует число N способов размещения молекулы по двум половинам емкости: N=2NА, где NА — число Авогадро. Каждое из них – это микросостояние.

Одно из них соответствует случаю с молекулами, собранными в одной половине сосуда. Вероятность такого события приравнивается к нулю. Большое количество состояний соответствует такому, где молекулы распределяются равномерно по всей площади емкости.

Тогда равновесное состояние является наиболее вероятным.

Определение 11

Равновесное состояние считается состоянием наибольшего беспорядка в термодинамической системе с максимальной энтропией.

Исходя из трактовок Больцмана, энтропия S и термодинамическая вероятность W связаны:

S=k·ln W, где k=1,38·10-23 Дж/К является постоянная Больцмана. Отсюда следует, что определение энтропии определяется логарифмом числа микросостояний. Именно они способствуют реализации данного макросостояния. Тогда энтропия может быть рассмотрена в качестве меры вероятности состояния термодинамической системы.

Определение 12

Вероятностная трактовка второго закона термодинамики допускает самопроизвольное отклонение системы от состояния термодинамического равновесия. Их называют флуктуациями.

В системах с большим числом частиц отклонения от состояния равновесия имеют достаточно малую вероятность на существование.

Источник: https://Zaochnik.com/spravochnik/fizika/termodinamika/neobratimost-teplovyh-protsessov/

Все термины
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: