ЗАКОН СОХРАНЕНИЯ В ПРИРОДЕ

Внутренняя энергия системы. Закон сохранения энергии. Любая система состоит из материальных частиц (атомов, молекул, ионов), находящихся в непрерывном движении. Движение и материя взаимосвязаны. Нет материи без движения и движения без материи. Количественной характеристикой движения является их энергия. В соответствии с формой движения частиц в системе различают поступательную и вращательную энергию молекул, колебательную энергию атомов и групп атомов в молекуле, энергию движения электронов (энергия оптических уровней), внутриядерную и другие виды энергии. Совокупность всех видов энергии частиц в системе называется внутренней энергией системы. Внутренняя энергия является частью полной энергии системы. В величину полной энергии входят внутренняя, кинетическая и потенциальная энергии системы в целом. Внутренняя энергия системы зависит от природы вещества, его массы и от параметров состояния системы. С увеличением массы системы пропорционально ей возрастает и внутренняя энергия, так как она является экстенсивным свойством системы. [c.185]

Закон сохранения материи, как и другие научные законы, суммирует все ранее сделанные наблюдения. Он гласит При протекании химических реакций не происходит образования или исчезновения материи". Каждый атом в химических реакциях не возникает и не исчезает. Природа - точный бухгалтер. Именно поэтому записи химических реакций всегда должны быть уравнены. Правильно уравненные записи химических реакций позволяют нам представить на бумаге, как природа считает атомы при химических реакциях. [c.106]

Можем ли мы избежать этого В природе закон сохранения материи автоматически действует на уровне атомов. Рассмотрим,что происходит, когда в природные процессы вторгается человек. [c.144]

Живые организмы подчиняются всем основным законам природы. К ннм полностью применим закон сохранения н превращения энергии, а также второе начало термодинамики. [c.75]

Было установлено, что теплота переходит в механическую работу и наоборот — работа в теплоту в строго эквивалентных соотноще-ниях (механический эквивалент теплоты, термический эквивалент работы). Вообще оказалось, что и различные другие виды энергии переходят друг в друга в эквивалентных соотношениях. Так эмпирическим путем был открыт и сформулирован закон сохранения энергии, являющийся одним из важнейших всеобщих законов природы в замкнутой системе сумма всех видов энергии постоянна при их взаимопревращениях энергия не теряется и не создается вновь. Этот закон был назван Клаузиусом первым началом термодинамики. [c.36]

С помощью рассмотренных двух предельных случаев можно сформулировать закон сохранения массы для общего случая, когда в системе не идут химические реакции, но присутствует несколько фаз ср и несколько компонентов /с. В последнем случае закон сохранения массы нужно выразить для каждого компонента отдельно. Полученные таким образом уравнения обычно называют балансами компонентов или частными массовыми балансами в отличие от общего массового баланса, или брутто-массового баланса. Если общий массовый баланс представляется уравнением, в котором не различается химическая природа компонентов, то либо в системе имеется только один компонент, либо масса всех компонентов, находящихся в разных местах системы, измеряется одной общей мерой. [c.46]

Эти выводы справедливы и при переходе к более сложным моделям молекул, так как применимость закона сохранения момента не зависит от природы межмолекуляр-ных сил. [c.149]

В основу любого техно-химического расчета положены два основных закона природы 3 а к о и сохранения веса (массы) вещества и закон сохранения энергии. На первом из этих законов базируется всякий материальный, на втором — всякий энергетический, (В том числе и тепловой баланс. [c.3]

В.2. ЗАКОН СОХРАНЕНИЯ В ПРИРОДЕ [c.137]

Закон сохранения материи утверждает, что общее количество материи в природе не изменяется. Химики толкуют это утверждение на основе атомной структуры веществ. Все наблюдаемые изменения материи сводятся к перегруппировке различных атомов. [c.137]

Весьма перспективный метод исследования механизмов элемен<-тарных химических реакций был предложен Вудвордом и Гоффманом (правила Вудворда — Гоффмана) на основе закона сохранения орбитальной симметрии [108. Сходные идеи высказывали также и другие авторы. Суть метода состоит в рассмотрении возможных энергетических состояний исходных и конечных продуктов реакции на основе теоретико-групповых и квантовомеханических представлений. Такое рассмотрение позволяет отделить те особенности механизма реакции, которые имеют геометрическое или кинематическое происхождение, от чисто динамических особенностей, зависящих от природы взаимодействия между частицами, т. е. от потенциальной энергии. Определение последних особенностей требует решения уравнения Шредингера определение первых возможно на основе предварительного сравнительно простого анализа. [c.65]

Это уравнение — правильное символьная запись происходящей реакции и закона сохранения атомов в природе. При взаимодействии двух молекул газообразного водорода с одной молекулой газообразного кислорода получаются две молекулы газообразной воды. [c.138]

Изложенная схема расчета интеграла состояний системы не содержит ограничений на природу и величину потенциальной энергии межчастичного взаимодействия. Это позволяет определить аксиоматику построения математической модели состояния равновесной системы. Равновесный состав должен удовлетворять 1) уравнениям ЗДМ, описывающим образование молекулярных форм, приводящих к эффективному уменьшению экстремума свободной энергии Гиббса [5] 2) максимальному числу линейно-независимых стехиометрических уравнений закона сохранения вещества и заряда 3) уравнению связи измеряемого свойства системы с равновесными и исходными концентрациями составляющих частиц. Термодинамика не дает априорных оценок предельных концентраций компонентов системы, допускающих указанные приближения структуры жидкости. Состоятельным критерием возможности применения модели идеального раствора для комплексов, по-видимому, может служить постоянство констант химических равновесий при изменении концентраций компонентов системы, если число констант, необходимых для адекватного описания эксперимента, не превышает разумные пределы. [c.18]

Может показаться странным, что ученые, которые, по всей видимости, интересуются изменениями, происходящими с материей, уделяют столько внимания поиску законов сохранения, указывающих нам, что неизменно в природе. Общеизвестно, что в природе происходят постоянные изменения сменяются времена года, все живое развивается и умирает, горы выветриваются и превращаются в почву. Однако эти наблюдения еще не имеют ничего общего с наукой. В первобытном обществе жрецами становились не те философы, которые замечали, что весна переходит в лето, а оно в свою очередь в зиму, но трезвые практики, подмечав-щие, что весна всегда возвращается снова, и научившиеся вычислять заранее момент ее прихода. Именно такие знания были нужны племени. [c.96]

Ломоносов выдвинул и обосновал целый ряд положений, которые легли в основу физической химии. Им впервые был открыт закон сохранения материи и движения — один из величайших законов природы. [c.8]

Настоящая наука начинается тогда, когда мы понимаем, каковы ограничения произвольных изменений. Камень, брошенный вверх, не поднимется сколь-угодно высоко в конце концов он начинает падать, поскольку имеет ограниченную кинетическую энергию. Автомобилю не хватает навсегда бака бензина из-за ограниченной химической энергии этого горючего. Химический завод не может выпускать больше продуктов, чем он получает сырья, так как должен выполняться закон сохранения массы. Пытаясь понять изменения, происходящие в природе, мы стараемся найти пределы, которыми предположительно ограничены эти изменения. Тогда можно предвидеть предстоящие изменения и извлечь пользу из этих сведений. Если вас настигает поезд, это менее опасно, чем преследование рассерженного автомобилиста, так как можно понять ограничения движения поезда и использовать эти знания, чтобы убраться с его пути. [c.96]

В [23] показано, что в общем случае б — неотрицательное число, а в [106] установлено, что для подавляющего большинства процессов 6 = 0. Если 6 0, то элементы Vj е е 7 не являются генераторами в 5, и может иметь место возникновение дополнительных законов сохранения — такие процессы не лежат в классе простых кинетик. Вырождаемость б играет также важную роль при рассмотрении природы равиовесия и определения кинетических параметров стадий. Компонентный состав реагирующей сме- [c.124]

М. В. Ломоносов правильно объяснил природу теплоты, сформулировал закон сохранения, изучал растворы и их свойства. На развитие физической химии и термодинамики оказали влияние работы Ловица Т. Е., К- Шееле (1773) и Фонтане (1777) в области адсорбции из растворов и газовой среды, работы Ф. Рауля и Я. Вант-Гоффа в области изучения свойств растворов. Значительное влияние на изучение свойств растворов оказали работы Д. И. Менделеева. [c.13]

Второе начало (закон) термодинамики является одним из важнейших законов природы. Он охватывает широкий круг явлений природы, поэтому его смысл выражают в различных формулировках. Закон сохранения энергии (первое начало термодинамики) не содержит указаний о направлении процессов в изолированной системе. Второе начало (закон) термодинамики позволяет предвидеть направление химических процессов в изолированной системе. [c.41]

Хотя фундаментальные аналитические исследования внесли большой вклад в понимание природы многофазных течений, они до сих пор не имели большого влияния на технические расчеты. Поэтому для целей данного справочника законы сохранения будут выводиться и(или) представляться в общепринятой для инженерной практики форме. Два наиболее важных допущения, связанных с таким подходом, состоят в следующем. [c.177]

Природа опирается на законы развития многокомпонентных систем -веществ, завязанных в единое целое. Для систем - веществ не выполняются точно законы сохранения вещества, законы постоянства состава. [c.39]

Первый закон термодинамики, строго установленный Мейером (называемый в физике также законом сохранения энергии), утверждает, что энергия не исчезает и не создается, а переходит из одной формы в другую, другими словами, невозможно создать вечный двигатель первого рода . Воспользовавшись представлениями, развитыми в гл. 18 о функциях состояния [уравнения (174) и (180)], можно сформулировать первый закон термодинамики следующим образом внутренняя энергия системы есть функция состояния. Если бы внутренняя энергия не была функцией состояния, то при ее изменении в круговом процессе можно было бы получить дополнительное количество энергии, т. е. создать вечный двигатель первого рода , что противоречит первому закону термодинамики (одному из основных законов природы). [c.217]

М. Б. Ломоносов (1711 — 1765) впервые стал систематически применять весы при изучении химических реакций. Б 1756 г. он экспериментально установил один из основных законов природы — закон сохранения массы вещества, составивший основу количественного анализа и имеющий огромное значение для всей науки. М. В. Ломоносов разработал многие приемы химического анализа и исследования, не потерявшие значения до наших дней [c.8]

Закон сохранения энергии для различных форм механического движения неоднократно формулировался в качественном (Декарт, 1640 г.) и количественном (Лейбниц, 1697 г.) видах. Первостепенное значение имели исследования М. В. Ломоносова (1745— 1746 г.), в которых он подошел к обобщенному определению принципа сохранения вещества и движения, получившего в дальнейшем признание в качестве общего закона природы. Трудами Г. И. Гесса- (1836 г.), Майера (1842 г.), Джоуля (1847 г.) и Гельмгольца (1847 г.) закон сохранения энергии был доказан для взаимного превращения теплоты в работу. [c.30]

Первое начало (или первый закон) термодинамики и есть закон сохранения энергии. Этот закон выполняется во всех явлениях природы и подтверждается всем опытом человечества. Ни одно из его следствий не противоречит опыту. Закон сохранения энергии подтверждает положение диалектического материализма [c.51]

Огромной заслугой Ломоносова перед наукой было то, что он первый количественно обосновал основной закон химических превращений— закон сохранения массы вещества. Его опыты с накаливанием металлов в запаянных сосудах дали экспериментальное доказательство правильности материалистического представления о неуничтожаемости вещества. Уже тогда Ломоносов подошел к обобщенному определению принципа сохранения материи и движения, получившего ныне всестороннее доказательство и признание как всеобщего закона природы. Впервые Ломоносов сформулировал этот закон в 1748 г. в письме к Л. Эйлеру и опубликовал его в 1756 г. Все перемены в натуре случающиеся такого суть состояния, что сколько чего у одного тела отнимется, столько же присовокупигся к [c.13]

С философских позиций ложность тезиса о тепловой смерти мира была вскрыта Ф. Энгельсом (1875—1876) в его классическом труде Диалектика природы . Он отмечает, что закон возрастания энтропии (второе начало термодинамики), распространенный на всю Вселенную, не совместим с законом сохранения превращения энергии, так как, исходя из теории тепловой смерти , мы непременно сталкиваемся с качественным уничтожением энергии, т, е. с преобразованием ее в вид, в котором она становится не способной к обратным превращениям. [c.74]

Обратимые процессы неосуществимы, они только мыслимы, воображаемы все процессы, совершающиеся в природе, необратимы. Поскольку самопроизвольный (необратимый) процесс всегда является процессом с возрастающей энтропией, условие А5>0 можно рассматривать как критерий необратимости. Следовательно, энтропия, представляющая собой меру деградации системы, подчиняется одностороннему закону сохранения, а именно, она может возникнуть, но не может быть уничтожена. [c.112]

Часто утверждают, что первое начало термодинамики — это частный случай закона сохранения энергии. Такое утверждение не вполне точно. Закон сохранения энергии — это один из самых основных законов природы. Все явления, которые рассматривает термодинамика, строго подчиняются этому закону. В этом смысле первое начало термодинамики является одной из частных форм закона сохранения энергии. Но первое начало термодинамики имеет свое содержание, выходящее за рамки закона сохранения энергии. В чем же заключается это содержание [c.13]

Будем считать, что в условиях эксперимента проявляется только волновая природа электрона. Тогда можно рассматривать задачу о рассеянии электронов на совокупность препятствий (или щелей), расположенных в пространстве определенным образом. Выясним некоторые принципиальные характеристики электрона-волны. Длину волны электрона можно вычислить из соотношения де Бройля и закона сохранения энергии [c.129]

Закон сохранения энергии является всеобщим законом природы он применим как к микросистемам, так и к макросистемам. Все попытки ученых, стоящих на позициях идеализма, опровергнуть закон сохранения энергии оканчивались крахом. Последняя такая попытка была предпринята в 1936 г. Шенкледом на основании опытов по исследованию Комптон-эффекта, которые, как показали дальнейшие исследования, оказались ошибочными. Абсолютное значение внутренней энергии не может быть определено. В связи с этим при рас-счетах всегда оперируют ее изменением — II1 = А11, где О1 и Уг — значения внутренней энергии в начальном и конечном состояниях системы соответственно А — конечное изменение свойства системы (здесь конечное изменение внутренней энергии). Бесконечно малое изменение внутренней энергии будем обозначать через (11/. Так как внутренняя энергия является функцией состояния, то йИ будет и полным дифференциалом. Величина А.11 (И1) считается положительной, если внутренняя энергия системы при протекании в ней процесса возрастает, и отрицательной, если убывает. [c.186]

Из закона сохранения энергии вытекаег еще одна формулировка первого закона термодинамики —невозможность создания вечного двигателя (perpetuum mobile) первого рода, который производил бы работу, не затрачивая на это энергии. В раскрытии первого закона термодинамики как фундаментального закона природы сыграли большую роль работы Гесса (1840), Майера (1842), Джоуля (1847), Гельмгольца ( 847) и др. В частности, Джоуль обосновал первый закон термодинамики, исходя из опытов превращения механической энергии в теплоту. [c.191]

Законы сохранения и взаимосвязи массы и энергии. В основе современного естествознания лежит общий принцип сохранения материи и движения, который был сформулирован Д. В. Ломоносовым в 1748 г. Все совершаюпщеся в природе изменения происходят так, что сколько к чему прибавилось, столько же отнимается от другого... Этот всеобщий закон природы распространяется и иа правила движения . [c.12]

Тепловая машина способствовала возникновению и сомнительных идей. Так, в новой форме возродилась идея создания вечного двигателя (perpetuum mobile), основанная на использовании тепловой энергии окружающей среды (вод океана, атмосферы и недр земли) в целях производства механической работы. Энергия вышеперечисленных тел огромна, так что подобный двигатель, не противореча закону сохранения энергии, должен действовать практически бесконечно долго, поскольку использует он бесконечно большую энергию природы и не вызывает при этом никаких возмущений в ней. Подобный двигатель назван вечным двигателем второго рода. [c.88]

Второе начало термодинамики является всеобщим законом природы, значение которого столь же велико, как и значение закона сохранения энергии. В своих главных выводах второй закон никогда не расходился с опытом. Однако если этот закон подвергнуть строгой критике, то придется признать, что он в своей обычной формулировке не может быть универсально справедли-126- [c.126]

Возникновение физической хнмии как самостоятельной науки относится к середине XVIII в. Первый в мире курс физической химии был создан М. В. Ломоносовым (1752—1754). На основе своих физико-химических исследований М. В. Ломоносов пришел к принципиально новому определению химии как науки о свойствах тел, исходя из того, что все изменения в природе связаны с движением материи. Он первым обосновал основной закон сохранения массы вещества и пришел к определению принципа сохранения материи и движения, получившего признание как всеобщий закон природы. [c.6]

Первоначально для теплоты был принят отдельный закон сохранения, так как она рассматривалась как упругая невесомая неуничтожимая жидкость, которая может быть как ощутимой, так и скрытой (Клегхорн, 1774). Эту жидкость называли теплородом. Вероятно, первым, пробившим брешь в распространенной теории теплорода, был Бенджамин Томпсон (1753—1814), известный также под именем графа Румфорда. Он, во-первых, показал в пределах доступной ему точности взвешивания, что теплород, если он существует, должен быть невесом. Во-вторых, наблюдая за сверлением пушек при помощи станков, приводимых в действие лошадиной тягой, он пришел к фундаментальному выводу о пропорциональности количества выделяющейся при сверлении теплоты затраченной работе. Таким образом, в орбиту нарождающегося закона были включены и диссипативные силы, превращающие работу в теплоту. Дальнейший шаг был сделан Юлиусом Робертом Майером, который установил механический эквивалент теплоты и сформулировал в 1842 г. на основании физиологических наблюдений закон о превращении количественно различных сил природы (видов энергии) друг в друга. Эти превращения осуществляются согласно Майеру в определенных эквивалентных соотношениях. Почти одновременно с Майером Джеймс Пресскотт Джоуль установил эквивалентность механической работы и электрической силы (энергии) с производимой ими теплотой. Далее следует уже упоминавшаяся статья Гельмгольца (1847) О сохранении силы , посвященная закону сохранения энергии. Наконец, в работах В, Томсона и Р. Клаузиуса появляется и сам термин энергия (1864). Следует также упомянуть [c.23]

М. В. Ломоносов первый подчеркнул, что закон сохранения является общим фундаментальным законом природы. Закон сохранения энергии выполняется при любых превращениях. С философской точки зрения его можно рассматривать как закон сохранения материи и присущих ей мер энергии — меры движения и массы — меры ее инертности. Как и энергия, масса системм при всех происходящих в ней превращениях не изменяется. [c.11]

Исследования М. В. Ломоносова позволили ему сформулировать основной закон природы — закон сохранения массы вещества (1758) Все перемены, в натуре случающиееся, такого суть состояния, что сколько чего у одного тела отнимается, столько же присоединяется к другому. Так, ежели где убудет несколько материи, то умножится в другом месте... Сей всеобщий естественный закон простирается и в самые правила движения... [c.15]

Итак, органические соединения являются промежуточным звеном (мостом) между неживыми и живыми объектами, а био.хи чия. в отличие от органической химии, может- быть определена как химия жнвых объектов (клеток и организмов). Живые объекты отличаются от неживых своей способностью к метабо.ти му и самовоспроизведению с тередачей генетической наследственности. При этом живые существа являются составной частью природы и подчиняются всем основным ее законам (таким, как законы сохранения массы, энергии и законы термодинамики). [c.274]

К разрешению этой дилеммы можно подойти двумя путями. Во-первых, можно предположить, что законы сохранения, такие, как, например закон сохранения количества движения, недействительны для микротел (для ядра). Во-вторых, можно предположить, что распад в действительности включает третью, пока еще не названную частицу, способную уносить оставшуюся энергию. Эта последняя идея была выдвинута в 1927 г. Паули и в дальнейшем использована Ферми в его формулировке теории бета-распада. Эта новая частица была названа нейтрино, и, для того чтобы удовлетворить известные законы сохранения и объяснить еще не исследованную природу частицы, необходимо было приписать ей отсутствие заряда, очень малый магнитный момент, очень близкую к нулю массу покоя, спин, равный половине, и соответствие статистике Ферми — Дирака. Вероятность взаимодействия с веществом частицы без заряда, магнитного момента или массы покоя практически равна нулю. Действительно, было подсчитано, что если единственной реакцией нейтрино является процесс [c.403]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология