Физико-химическое описание свойств непрерывных систем

Третья, четвертая и пятая главы посвящены непосредственно описанию необратимых физико-химических процессов в различных системах (однородных, непрерывных и прерывных). Здесь значительное место отводится химическим превращениям. Большая часть относящегося к ним материала сосредоточена в третьей главе. Особое внимание при рассмотрении химических процессов уделяется выбору числа и вида независимых переменных, необходимых для термодинамического описания, расчету изменений свойств системы в ходе процесса при различных граничных условиях, критериям самопроизвольного течения химических реакций в терминах сродства и скоростей, выражению законов химического равновесия в различных концентрационных шкалах, записи феноменологических уравнений, анализу связи (сопряжения) между реакциями. [c.7]

Согласно законам классической механики частицы (или тела), на которые действуют силы притяжения с энергией взаимодействия, обратно пропорциональной расстоянию до центра притяжения, вращаются относительно этого центра (или, как говорят, движутся по орбитам), если их кинетическая энергия меньше абсолютного значения потенциальной, т. е. полная энергия отрицательна (при положительной суммарной энергии частицы разлетятся на бесконечное расстояние). Так описывается, например, движение планет и комет вокруг Солнца и спутников вокруг Земли. Для описания движения электрона в пространстве атомных размеров, как было показано ранее (см. 1.1), классическая механика непригодна даже в качестве грубого приближения. Более того, по законам классической физики электрон при своем движении вокруг ядра должен непрерывно терять энергию в виде излучения и за очень короткое время упасть на ядро. Однако атомы являются устойчивыми образованиями и могут существовать неопределенно долгое время. Имея наименьшую массу, электрон является самой квантовой частицей в химических системах, и именно это обстоятельство определяет своеобразие строения и поведения таких систем. Все химические свойства веществ обусловлены квантовой природой образующих их частиц и прежде всего электронов. [c.33]

С точки зрения физики материя, непрерывно заполняющая Вселенную в макроскопических масштабах, обладает механическими, электромагнитными и термическими свойствами и формами движения. Одновременное описание всех этих свойств и их изменения в пространстве и времени имеет существенное значение в теоретическом и практическом отнощении. Поэтому ученый, исследующий закономерности разнообразных изменений состояния материи, не может целиком полагаться на знание законов, относящихся к приближенным моделям системы, поскольку они связаны лишь с одной из перечисленных форм движения макроскопического вещества. Действительно, некоторыми свойствами или формами движения материальных систем можно пренебрегать только в исключительных случаях или в таких условиях, которые практически трудно осуществимы. Сегодня макроскопическая физика, ограниченная рамками механики, электродинамики и термодинамики, едва ли в состоянии справиться с проблемами, возникающими в различных областях быстро развивающихся технических наук. В настоящее время в развитии единой теории, позволяющей одновременно описать все физические, химические и тому подобные формы движения макроскопической материи, нуждаются главным образом технические науки и промышленность. С точки зрения физика, это практическое требование означает необходимость развития единой классической теории поля, основанной на аксиомах непрерывности. [c.25]

Таким образом, существует объективное противоречие между необходимостью моделирования сложных систем и дифференциальным, атомномолекулярным подходом к их описанию. В этом плане древние ученые обощли современных они чувствовали вещество как единое целое, понимали его психологическое и мистическое значение [18]. Утрата химиками и физиками чувства реального вещества - это проблема XX века. Если в старых химических монографиях вещество описывалось не только с позиции физически измеряемых свойств, но и цветовых, вкусовых нюансов, запаха, то теперь оно заменено моделями. Поэтому нельзя отрицать опыт алхимиков, более того, их опыт надо учесть при исследовании лекарственного вещества. Непрерывный подход к веществу, родивщийся в древности, воплотился в XIX веке в термодинамику, для которой важен не состав, а начальное и конечное усредненное энергетическое состояние вещества. Кибернетика также [29] оперирует начальным и конечным состоянием системы, которая является черным ящиком — неизвестным предметом. Успехи в области термодинамических исследований сложных физико-химических и биологических систем свидетельствуют о необходимости дальнейщего развития феноменологического подхода не только в термодинамике, но и при изучении физико-химических, технических и экологических систем. [c.25]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология