Материя, вещество, энергия

МАТЕРИЯ, ВЕЩЕСТВО, ЭНЕРГИЯ [c.4]

Квантово-механический метод основан на корпускулярно-вол-новом представлении о строении материи, дискретности энергии и щироко используется при изучении строения атомов, молекул, химической связи, реакционной способности веществ. Сведения о строении и свойствах атомов и молекул получают с помощью специальных методов. [c.6]

Окружающий нас мир представляет собой материю, существующую в бесконечном разнообразии видов, которые непрерывно переходят друг в друга. Например, в недрах звезд и нашего Солнца прк температурах 10— 20 млн. градусов происходит превращение водорода в гелий. При этом освобождаются колоссальные количества энергии, которые в виде излучения достигают Земли. Под влиянием энергии солнечного света растения превращают диоксид углерода в сложные органические соединения и освобождают кислород. Кислород участвует в процессах окисления, которые всегда идут с выделением тепла. Из этих примеров видно, что материя и энергия неразрывно связаны. Все процессы, совершающиеся в природе, в ходе которых изменяется состояние материи, сопровождаются и изменение энергии. Большинство подобных процессов включают в себя химические реакции. Образование залежей каменных углей и нефти связано с цепью сложных химических реакций, в которых участвовали остатки растений и морских животных и другие вещества, находившиеся миллионы лет под воздействием тепла Земли и высоких давлений. Происхождение залежей руд также связано с протеканием многочисленных химических реакций. По мере остывания расплавленного вещества Земли тяжелые металлы, взаимодействуя с кислородом и серой, образовали сульфидно-оксидный слой, расположившийся над железо-никеле- [c.13]

М. В. Ломоносов придавал большое значение закону сохранения, применяя его и к массе материи (вещества), и к движению (зарождение закона сохранения энергии), притом для всех перемен, в натуре случающихся . [c.80]

Материя познается в ее конкретных проявлениях в форме различных веществ, энергий и полей (например, магнитного). Частицы вещественных форм материи (молекулы, атомы, нейтроны, протоны, электроны и др.) имеют массу покоя , чем они отличаются от материи поля, не имеющей массы покоя. В вечном существовании материи возможны превращения вещественных форм в материю поля и, наоборот, материи поля в вещественные формы. В химии приходится главным образом иметь дело с веществами, телами и системами тел. Системой называется совокупность тел, находящихся между собой во взаимодействии, которая фактически или мысленно выделяется из окружающей среды. Если объем системы постоянен и она не обменивается энергией с окружающей средой, то такая система называется изолированной (замкнутой). [c.6]

Известны две физические формы существования материи — вещество и поле. Вещество — материальное образование, состоящее из частиц, имеющих собственную массу (массу покоя), т. е. это материя на разных стадиях ее организации элементарные частицы — ядра атомов — атомы — молекулы — атомные, ионные или молекулярные агрегации (твердые тела, жидкости, газы) и т. д. Поле—материальная среда, посредством которой осуществляется взаимодействие между частицами вещества или отдельными телами. Основной характеристикой этой формы материи является энергия. Гравитационное, электромагнитное поля, поле ядерных сил — примеры различных видов полей. [c.5]

Успехи бурно развивающихся в последние десятилетия отраслей химии, пограничных с биологией, дали возможность оценить подлинную роль углеводов и в самом процессе жизнедеятельности. Углеводы в виде разнообразных производных входят в состав клеток любого живого организма, выполняя здесь роль конструкционного материала, поставщика энергии, субстратов и регуляторов специфических биохи.чических процессов. Соединяясь с нуклеиновыми кислотами, белками и липидами, углеводы составляют те сложные высокомолекулярные комплексы, которые лежат в основе субклеточных структур и представляют собой основу живой материн. Они являются первичными продуктами фотосинтеза, т. е. первыми органическими веществами в кругообороте углерода в природе и служат мостом между минеральными соединениями и миром органических веществ. [c.6]

Согласно другим представлениям, активация механическими силами связана не с упругими, а с пластическими деформациями, однако и в этом случае изменение свободной энергии вещества равно работе внешних сил. При прямом определении усвоенной энергии при механическом активировании измельчением в планетарной мельнице установлено, что при активации в течение 5 мин измельчаемый материал запасает энергии около 33 кДж/моль, а за 10 мин — 40 кДж/моль. [c.808]

На удаление влаги из материала затрачивается энергия, соответствующая разрыву связей между влагой и материалом. По величине энергии таких связей построена классификация [1] различных форм связи влаги с твердым веществом. [c.267]

Прямая реакция идет с уменьшением энтальпии и представляет собой экзотермический процесс (рис. 70, а). Обратная реакция протекает с увеличением энтальпии и является эндотермическим процессом (рис. 70, б). Теплота, выделяющаяся при образовании вещества, равна теплоте, поглощаемой при разложении такою же ею количества на исходные составные части. Это. положение следует рассматривать как частный случай закона сохранения материи и энергии. Оно называет ся законом Лавуазье—Лапласа. [c.125]

Для понимания действия радиоактивных излучений необходимо в первую очередь рассмотреть взаимодействие ядерного излучения с органическим веществом. Передача энергии излучения, проходящего через любой материал, зависит от типа излучения, его энергии и природы поглощающего вещества. Энергия передается веществу небольшими порциями бурные процессы взрывного характера редки. Следовательно, скорость передачи энергии изменяется по траектории излучения. После прохождения ядерного излучения через органические вещества образуется смесь ионов, свободных радикалов и возбужденных молекул или атомов. Все эти активные формы способны к дальнейшим реакциям как друг с другом, так и с исходным веществом, ведущим к химическим изменениям в нем. [c.52]

Таким образом, между окружающей средой и животным организмом происходит постоянный обмен материи и энергии. Обмен веществ осуществляется при помощи биологических катализаторов — ферментов, которые играют большую роль в химических процессах, протекающих в организме. При выключении из процесса любого из ферментов нарушается нормальный ход обмена веществ. Процессы ассимиляции и диссимиляции находятся под контролем центральной нервной системы, которая, по определению И. П. Павлова, является распорядителем всей деятельности организма. [c.117]

Основная заслуга в основании коллоидной химии принадлежит Т. Грэму, об исследованиях которого (фосфорные кислоты) уже говорилось. Занимаясь определениями осмотического давления различных растворов, Грэм сконструировал осмометр, состоящий из подвешенного в испытуемом растворителе (воде) колокола с отверстиями вверху (обрезанная верхняя часть склянки для жидких продуктов). Снизу колокол был затянут пергаментной бумагой. Этот прибор Грэм назвал диализатором, и с его помощью изучал осмотические свойства различных растворов, в том числе растворов желатины. Название коллоид (хо .) а— клей ) Грэм ввел в 1861 г. Он писал Так как желатина представляет собой особый тип веществ, было предложено обозначать вещества этого типа названием коллоиды и трактовать о такой форме агрегации, как о коллоидном состоянии материи. Противоположным коллоидному является кристаллическое состояние материи. Вещества, принадлежащие к данной форме состояния материи, следует обозначить названием кристаллоиды... Коллоиды представляют собой динамическое состояние материи, кристаллоиды — ста-тическое. Коллоиды обладают энергией... [c.446]

Человек не создает и не может уничтожить материю и энергию, говорил Менделеев, так как он сам есть произведение материи и энергии. 1ак, земля, говорил он, существовала помимо человека, конечно даже раньще его появления... " Человек может только преобразовать и направить силы природы, пользуясь присущими им свойствами, в свою пользу, но не в силах изменить ни на йоту не только их количество, но и законы, в них вложенные Вся промышленность, по крылатому выражению великого ученого, только гонит вещество и силы природы в желоба людской пользы . [c.125]

Менделеев говорил о единстве духа и материи в том смысле, что нет духовного без материального. Материя и дух — это две различные формы одной природы, они не сливаются и не представляют собой одно и то же явление. Надо искать не тождество материи, энергии и духа, а их единство. Как рыба об лед,— писал он,— испокон веков билась мысль мудрецов в своем стремлении к единству во всем, т. е.. в искании начала всех начал , но добилась лишь того, что все же должна признавать нераздельную однако и не сливаемую, познавательную троицу вечных и самобытных вещества (материи), силы (энергии) и духа, хотя разграничить их до конца, без явного мистицизма, невозможно . [c.154]

Ф. Энгельс, рассматривая простейщие формы физического движения, характеризуемые массой движущегося тела и интенсивностью движения, пользовался термином энергия, но делал оговорку, что этот термин не дает правильного выражения всех отношений движения, ибо он охватывает только одну его сторону — действие, но не противодействие. Кроме того, термин энергия допускает мысль о том, что энергия есть нечто внешнее для материи (вещества), нечто привнесенное в него. По мысли Ф. Энгельса, следовательно, нельзя отрывать энергию от вещества, как нельзя отрывать от вещества его массу, являющуюся характеристикой вещества. [c.13]

Теплопроводность связана с передачей тепла посредством движения и столкновения атомов и молекул, из которых состоит вещество. Она аналогична процессу диффузии, при котором с помощью подобного же механизма происходит передача материала. Конвекция является переносом тепла посредством движения больших агрегатов молекул, т. е., в сущности, подобна процессу смешения. Очевидно, что теплопередача путем конвекции может происходить только в жидкостях и газах, тогда как теплопроводность является основным видом теплопередачи в твердых телах. В жидкостях и газах, наряду с конвекцией, наблюдается также и теплопроводность, однако первая является значительно более быстрым процессом и обычно полностью маскирует второй процесс. И теплопроводность и конвекция требуют материальной среды и не могут происходить в полном вакууме. Этим подчеркивается основное различие между этими двумя процессами и процессом излучения, который лучше всего происходит в пустоте. Точный процесс, которым осуществляется передача энергии излучением через пустое пространство, еще не установлен, но для нашей цели будет удобно считать его происходящим посредством волнового движения в чисто гипотетической среде (эфире). Считается, что внутренняя энергия вещества передается волновому движению эфира это движение распространяется во всех направлениях, и когда волна сталкивается с веществом, энергия может передаваться, отражаться или поглощаться. При поглощении она может увеличить внутреннюю энергию тела тремя способами 1) вызвав химическую реакцию, [c.418]

Для расчета размеров аппарата (площади поперечного сечення, высоты, размеров внутренних устройств и т. п.) недостаточно знать только внешние потоки материи и энергии (тепла). Для этого необходимо определить материальные и тепловые потоки внутри аппарата, которые могут быть существенно больше внешних потоков. Кроме того, внутренние потоки могут значительно изменяться по высоте аппарата (в различных его сечениях) вследствие изменения давления, температуры и теплофнзических свойств веществ. [c.18]

Мы видим, что и1ирина запрещенной зоны указывает величину многих параметров, характеризующих важнейшие свойства твердого вещества твердость, прочность, температуру плавления, электропроводность и др. Поэтому, зная ширину запрещенной зоны данного вещества, можно прогнозировать возможность его применения в качестве материала определенного назначения, например материала, преобразующего энергию излучения в электрическую энергию. Для выбора последнего можно воспользоваться тем, что коэффициент полезного преобразования энергии зависит от ширины запрещенной зоны. Так как в технологии целесообразнее иметь дело с более легкоплавкими веществами, то стремятся получить вещество, обладающее одновременно достаточно большой шириной запрещенной зоны и возможно низкой температурой плавления. К сожалению, в ряду однотипных веществ, например типа А , о которых шла речь выше, большая ширина запрещенной зоны связана с высокой температурой плавления. [c.108]

Электродные процессы с участием органических соединений на металлах группы шлатины относятся к типичным электрокаталитическим процессам, которые характеризуются тем, что участвующие в них исходные вещества и (или) промежуточные и конечные продукты хемосорбируются на поверхности электрода. Поэтому природа электрода сказывается на скорости и направлении этих реакций прежде всего через зависимость от материала электрода энергий адсорбции компонентов и заполнений поверхности компонентами. В этом отношении электрокаталитиче-ские процессы сходны с обычными гетерогенными каталитическими процессами, главную роль в которых также играют адсорбционные явления и взаимодействие адсорбированных частии друг с другом. Для электрокаталитических процессов, как и для гетерогенных, характерны дробные, а иногда и отрицательные порядки реакций по реагирующим веществам. [c.268]

Квантово-механический метод основан на кор-пускулярно-вслноЕом представлении о строении материи, дискретности энергий и состояний и широко используется при изучении строения атомов и молекул, химической связи, реакцрюнной способности веществ. [c.6]

В индийской философии атомно-молекулярные представления затрагивались первоначально как часть общей космогонической теории (Капила, VI век до н. э.). Последняя содержала ряд интересных научных идей, частично сходных с современными (например, принцип сохранения материи и энергии). По учению Каньады (П1 век до и. э.), существует четыре основных типа атомов (соответствующих мельчайшим частгщам земли, воды, огня и воздуха), причем каждому типу отвечает определенный набор свойств. Все многообразие веществ строится сочетанием этих атомов друг с другом в различных соотношениях и с разным взаимным расположением. [c.216]

Синтез клеточной массы в процессе биологической очистки про-сходит с использованием органических веществ загрязнений как троительного материала и энергии, выделяемой при реакции кисления органического вещества. Часть энергии выделяется акже в процессе эндогенного окисления клеточного вещества, ходе которого клетки разрушаются [21]. Таким образом, имеет [есто сложная система взаимосвязанных процессов, физической транспорт питательных веществ), химической (химические реак-ии) и биохимической природы (ферментативные реакции), что ллюстрирует схема на рис. 1.3. [c.11]

При поглощении р-частиц в веществе возникает тормозное рентгеновское излучение, которое необходимо принимать во внимание при выборе материала экрана. Энергия тормозного излучения лежит в интервале от нуля до максимальной энергии р-излучения Етах, а интенсивность пропорциональна атомному номеру 2 вещества-поглотителя и квадрату максимальной энергии р-голучения — Е1 . Поэтому для заыщты от Р-излучения используют материалы с небольшим атомным номером 2 гшексиглас, алюминий и др. В этих материалах тормозное излучение, создаваемое р-излу-чателями активностью менее 3,7 10 Бк, незначительно. [c.45]

Вода является частным случаем тривиальных физикохимических систем и поэтому ее превращения в природе могут рассматриваться в свете законов обычной статистической динамики. Оптимальным и самопроизвольно достижимым с точки зрения второго закона термодинамики является такое состояние системы, в котором его энтропия максимальна. В этом смысле в достаточно малой и ограниченной (замкнутой) системе все виды существования материи — Вещество и энергия — бзгдут смешаны и рас- [c.3]

Наиболее простьш методом определения количества энергии в пучке рентгеновского или у-излучения является измерение повышения температуры образца, помещенного в пучок. Повышение температуры образца при поглощении радиации непосредственно связано с интенсивностью пучка [201. При этом необходимы два условия чтобы материал вещества был достаточно теплопроводным и вся поглощенная энергия практически превращалась в тепло (без каких-либо радиационно-химических р е а к-ций). Таким требованиям отвечают графит и почти все металлы. Размер образца должен быть достаточно велик, чтобы поглощалось все излучение. На практике калориметрические методы не очень удобны для серийных определений, так как выделяемое количество тепла обычно очень мало. Поскольку же результаты получаются непосредственно в абсолютных единицах энергии, калориметрические измерения служат [c.89]

Все взаимосвязанные реакции, которые, в сущности говоря, и составляют жизнь живой клетки, зависят от ферментов. Репликация генетической информации, ее преобразование в инструкции для синтеза специфических белков (транскрипция и трансляция), самый синтез этих белков — каждый из этих процессов зависит от специфических ферментов, которые в свою очередь образуются в результате этих процессов. Более того, все реакции промежуточного обмена веществ, поставляющие строительный материал и энергию для образования новых и жизнедеятельности старых клеток, катализируются ферментами, синтезированными под контролем ДНК ядер, хлоропластов и митохондрий. Б задачу этой книги не входит рассмотрение вопроса о том, возможна или не возможна жизнь. Ясно одно жизнь как самопро-являющееся, самовоспроизводящееся, метастабильное состояние невозможна без ферментов. Главное, чему учит нас энзимология, коротко состоит в следующем все явления жизни, начиная от самых простейших реакций до сложных процессов человеческого сознания и мышления, могут быть описаны с помощью понятий, определяющих химические и физические свойства атомов, ионов и молекул. [c.15]

Сторонники этой школы, возглавлявшейся В. Оствальдом, категорически отвергали существование атомов и молекул, считая их продуктом нашего воображения, рабочей гипотезой , произвольно созданной ради экономики мышления . В этой борьбе между материалистом Менделеевым и идеалистом-энер-гетиком Оствальдом отразилась не личная вражда двух ученых, как это представляют некоторые историки науки, а непримиримость противоположных философских систем в области естествознания, в частности, в химии и физике. Ожесточенный спор шел вокруг коренных вопросов естествознания что такое материя, движение, вещество, энергия, причинность, закономерность и т. п. [c.225]

Новейшие открытия физики и химии, отмечает Менделеев, показали, что энергия и масса тесно взаимосвязаны. В 1901 г. он писал Недавно открытая светоиспускающая способность соединения радия, полония и т. п. еще мало исследованных элементов (Беккерель, г-жа Кюри и др.) в некоторой мере указывает на то, что между веществом и энергиею, проявляющейся в световых колебаниях, существуют соотношения, ньше еще очень темные, так что в самом понятии о сохранении энергии и вещества можно ждать усложнений разного рода, тем более возможных, что гипотезы о потенциальной или скрытой энергии сами по себе составляют лишь особыя умственныя концепции, приноровленные к современному пониманию вещей и явлений Несмотря иа то, что многое еще не выяснено и наши знания о взаимоотношениях вещества и энергии могут изменяться, усложняться, говорил Менделеев, понятие о вечности вещества (материи) и энергии (движения) необходимо считать непоколебимым основанием всего учения о внешней природе . [c.239]

Движение всегда дано, говорил Менделеев, в единстве с материей. Он объективно защищал положение диалектического материализма о том, что единственное свойство материи, с признанием которого связан научный материализм, есть свойство быть объективной реальностью, существовать вне нашего сознания и что единство мира — в его материальности. Независимо от того, какая точка зрения временно победит — динамическая или атомистическая, говорил Менделеев, в основу теории строения материи нужно положить признание объективности внешнего мира, основные законы природы — закон сохранения материи (вещества) и закон сохранения движения (энергии), а также признание, что материя находится в вечном движении, что нет движения без материи. Такие понятия показывают,— писал Менделеев,— что неизменною сохраняемостью может отличаться ие только мертвое, недвижное и бездеятельное, но и то, что находите в состоянии присущего ему движения. Поэтому неизменность Демокритовских или, еще ближе — химических, атомов не принуждает вовсе к тому, чтобы признать их недвижными и недеятельными в их внутренней сущности, а потому есть возможность до некоторой степени примирить, как хотел Лейбниц, с гипотезою монад, динамистов и атомистов в коренном их разноречии, представив атомы в виде подвижно-равновесных систем. Такими и представляются химические атомы в тех строго механических попытках, [c.241]

Однако уже в те годы ученые чисто теоретически размышляли о разрушительной силе гигантских размеров — об атомной энергии. В статье Содди Matter and Energy ( Материя и энергия ) 1912 года читаем Сильнейшие взрывчатые вещества, которые мы знаем, [c.81]

Как уже указывалось, организмы не являются исключением из законов природы. Любой организм, растительный и животный, находится в постоянном обмене веществ с окружающей средой. Он поглощает разнообразные вещества в виде пищи, ассимилирует и трансформирует их в составные части своего тела, разрущает их в процессе диссимиляции и удаляет в качестве отработанных продуктов во внешнюю среду. Многочисленными экспериментами была установлена подчиненность этих процессов обмена закону сохранения материи и энергии. [c.13]

При прохождении рентгеновских лучей через материю их энергия растрачивается на возбуждение атомов вещества. Лучи поглощаются, и их первоначальная интенсивность уменьшается. Величина, характеризующая ослабление интенсивности рентгеновских лучей на единице пути в веществе, называется линейным коэффициентом поглощения. Если /о — интенсивность пучка лучей до прохождения через вещество, I — толщина образца, а [1 — линейный коэффициент поглощения атома, то интенсивность лучей после их поглощения может быть подсчитана по уравнению [c.102]

Между тем материал этих разделов, гораздо более трудный по сравнению с описательной частью курса Общей химии , чрезвычайно важен и необходим для сознательного изучения этой части курса. Трудность этого материала для учителей химии обусловлена тесной связью его с физическими явлениями и понятиями, а также необходимостью применять некоторые математические выкладки. Нечего греха таить л ногим учителям химии, забывшим завет великого Ломоносова, присуще стремление отгородиться от всякого контакта с физикой и математикой. Увы — это попытка, обреченная на неудачу. Сферы влияния между химией и ее родной сестрой — физикой не разграничены. Целый ряд явлений и понятий принадлежат одновременно обеим наукам. К этим явлениям и понятиям относятся катодные, рентгеновы, радиоактивные лучи, фотоэлектрический эффект, строение и возникновение спектров материя, вещество, ноле масса и энергия и их взаимосвязь диполи, поляризация ядерные превращения, [c.4]

Оба процесса были тщательно изучены А. И. Алихановым (СССР), Жолио-Кюри и другими учеными. Оказалось, что этот взаимопереход — интересный пример взаимопревращения одной формы проявления материи — вещества (так как электрон и позитрон отвечают этому понятию) в другую форму проявления ее — поле (электромагнитное излучение отвечает именно этому понятию), и наоборот. Закон сохранения материи остается при этом в силе, так как сумма масс протона и электрона (с учетом их скорости движения) в точности равна сумме масс образующихся квантов электромагнитного излучения. То же можно сказать и о равенстве сумм энергий. По С. И. Вавилову, масса электрона и позитрона не превращается в энергию, а остается в виде массы полученных фотонов эквивалентная же ей энергия из формы недоступной (то есть скрытой в электроне и позитроне. —Н. А.) становится вполне доступной — световой . [c.165]

Однако попутно интересно отметить, что для объяснения некоторых внутриатомных, а также звездных явлений необходимо отказаткя от идеи сохранения энергии и постулировать возможность возникновения энергии из материи, и наоборот, — материи из энергии. Соотношение между ними дается теорией относительности в виде и=с т, где с — скорость света. Так как с очень велико, то при разрушении ничтожных количеств материи возникают громадные количества энергии. Таким образом, 1 г любого вещества эквивалентен 25000000 квтч, для получения которых существующими методами потребовалось бы сжечь 12 500/те угля в. [c.88]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология