mama Posted April 29, 2014 დარეპორტება გაზიარება Posted April 29, 2014 მერე რა? გეტყვი ახლავე ჩემი აზრი იმიტომ არის ჩემი რო ჩემს თავში დარჩესყველა ბრძენს,სწავლულს,ფილოსოფოსს,მეცნიერს და სხვას ასე რო ეფიქრა დღეს ისევ ლეღვის ფოთლებ აფარებულები ვირბენდით ასე რომ ძაან ნუ ჩამორჩები ცხოვრებას ბარტყო აი შენ ან ნებისმიერი სხვა რას იფიქრებს ჩემთვის ნაკლებად საინტერესოა წეღან იძახდი არ მინდა მართლა გიჟი გეგონოთო, ახლა ამბობ კისერიც გიტეხიათო. რომელს დავუჯეროთ ცუნცულ? აჰაა შენც იმ სულელი ხალხს მიეკუთვნები ვინც ამბობს რომ ქერები სულელები არიან? არა, მე ღადაობა მიყვარრს და ვთვლი რო კარგადაც გამომივიდა, თუ არა მე მაპატიეთ მაშვინ Quote ლინკი სოციალურ ქსელებში გაზიარება More sharing options...
belukabeluka Posted April 29, 2014 დარეპორტება გაზიარება Posted April 29, 2014 გეტყვი ახლავე ყველა ბრძენს,სწავლულს,ფილოსოფოსს,მეცნიერს და სხვას ასე რო ეფიქრა დღეს ისევ ლეღვის ფოთლებ აფარებულები ვირბენდით ასე რომ ძაან ნუ ჩამორჩები ცხოვრებას ბარტყო წეღან იძახდი არ მინდა მართლა გიჟი გეგონოთო, ახლა ამბობ კისერიც გიტეხიათო. რომელს დავუჯეროთ ცუნცულ?რომელიც შენ გინდა შენი აზრი უბრალოდ არ მაინტერესებს და შენნაირების შათენს პროფესორს ალექს და გიორგის არ ვგულისხმობ Quote ლინკი სოციალურ ქსელებში გაზიარება More sharing options...
mama Posted April 29, 2014 დარეპორტება გაზიარება Posted April 29, 2014 რომელიც შენ გინდა შენი აზრი უბრალოდ არ მაინტერესებს და შენნაირების შათენს პროფესორს ალექს და გიორგის არ ვგულისხმობ გილოცავთ ბიჭებო, ბელუკას რჩეულები ყოფილხართ მე რატო ამითვალწუნე ჩემი გულის ვარდო? Quote ლინკი სოციალურ ქსელებში გაზიარება More sharing options...
belukabeluka Posted April 29, 2014 დარეპორტება გაზიარება Posted April 29, 2014 არ ამითვალწუნებიხარ უბრალოდ გინდ შენ გელაპარაკა კაცი და გინდ ხეს Quote ლინკი სოციალურ ქსელებში გაზიარება More sharing options...
mama Posted April 29, 2014 დარეპორტება გაზიარება Posted April 29, 2014 გინდ შენ გელაპარაკა კაცი და გინდ ხესშენ არაარგუნენტირებულად ბაზრობდე მე რა შუაში ვარ? Quote ლინკი სოციალურ ქსელებში გაზიარება More sharing options...
belukabeluka Posted April 29, 2014 დარეპორტება გაზიარება Posted April 29, 2014 შენ არაარგუნენტირებულად ბაზრობდე მე რა შუაში ვარ? მოკეტე რაა Quote ლინკი სოციალურ ქსელებში გაზიარება More sharing options...
mama Posted April 29, 2014 დარეპორტება გაზიარება Posted April 29, 2014 მოკეტე რაა ქვას გაარვევსო რო იტყვიან ისეთი არგუმენტია )გავჩუმდები რაღა გზაა Quote ლინკი სოციალურ ქსელებში გაზიარება More sharing options...
belukabeluka Posted April 29, 2014 დარეპორტება გაზიარება Posted April 29, 2014 ქვას გაარვევსო რო იტყვიან ისეთი არგუმენტია )გავჩუმდები რაღა გზაა რაც გაინტერესებდა ხო უკვე მოგწერე პირადში? ნუღარ იაზვობ რა... Quote ლინკი სოციალურ ქსელებში გაზიარება More sharing options...
mama Posted April 29, 2014 დარეპორტება გაზიარება Posted April 29, 2014 ხო უკვე მოგწერე პირადშიაი ბიძჭებო დააფიქსირეთ, მერე რო იტყვის ეგღა მაკლია პირადში მოგწეროო ეს გაუხსენეთ ) Quote ლინკი სოციალურ ქსელებში გაზიარება More sharing options...
belukabeluka Posted April 29, 2014 დარეპორტება გაზიარება Posted April 29, 2014 აი ბიძჭებო დააფიქსირეთ, მერე რო იტყვის ეგღა მაკლია პირადში მოგწეროო ეს გაუხსენეთ ) როცა გწერ არ ვმალავ მაგრამ მაშIნ ნამდვილად არ გწერდი Quote ლინკი სოციალურ ქსელებში გაზიარება More sharing options...
შანკარადევა Posted June 17, 2014 დარეპორტება გაზიარება Posted June 17, 2014 (edited) პროესორი მართალია! დაუჯერეთ მაგ დალოცვილ ადამიანს! რეინკარნაცია აქსიომაა! მეტაფიზიკური აბსოლუტი აქსიომაა! გონების, ინტელექტისა და ცნობიერების მარადიული ენერგიები აქსიომაა! :) გაიხსენეთ ხალხნო ფიზიკის ერთერთი თეორია – ენერგეტიზმი და ფუნდამენტური კანონი – ენერგიის შენახვის კანონი Зако́н сохране́ния эне́ргии — фундаментальный закон природы, установленный эмпирически и заключающийся в том, что для изолированной физической системы может быть введена скалярная физическая величина, являющаяся функцией параметров системы и называемаяэнергией, которая сохраняется с течением времени. Поскольку закон сохранения энергии относится не к конкретным величинам и явлениям, а отражает общую, применимую везде и всегда, закономерность, то его можно именовать не законом, а принципом сохранения энергии.С фундаментальной точки зрения, согласно теореме Нётер, закон сохранения энергии является следствием однородности времени, то есть независимостью законов физики от момента времени, в который рассматривается система. В этом смысле закон сохранения энергии является универсальным, то есть присущим системам самой разной физической природы. При этом выполнение этого закона сохранения в каждой конкретно взятой системе обосновывается подчинением этой системы своим специфическим законам динамики, вообще говоря различающимся для разных систем.В различных разделах физики по историческим причинам закон сохранения энергии формулировался независимо, в связи с чем были введены различные виды энергии. Говорят, что возможен переход энергии одного типа в другой, но полная энергия системы, равная сумме отдельных видов энергий, сохраняется. Ввиду условности деления энергии на различные виды, такое деление не всегда может быть произведено однозначно.Для каждого вида энергии закон сохранения может иметь свою, отличающуюся от универсальной, формулировку. Например, в классической механике был сформулирован закон сохранения механической энергии, в термодинамике — первое начало термодинамики, а вэлектродинамике — теорема Пойнтинга.С математической точки зрения закон сохранения энергии эквивалентен утверждению, что система дифференциальных уравнений, описывающая динамику данной физической системы, обладает первым интегралом движения, связанным с симметричностью уравнений относительно сдвига во времени. Фундаментальный смысл закона[править | править исходный текст] Фундаментальный смысл закона сохранения энергии раскрывается теоремой Нётер. Согласно этой теореме, каждый закон сохранения однозначно соответствует той или иной симметрииуравнений, описывающих физическую систему. В частности, закон сохранения энергии эквивалентен однородности времени, то есть независимости всех законов, описывающих систему, от момента времени, в который система рассматривается.Вывод этого утверждения может быть произведён, например, на основе лагранжева формализма[1]. Если время однородно, то функция Лагранжа, описывающая систему, не зависит явно от времени, поэтому полная её производная по времени имеет вид:Здесь — функция Лагранжа, — обобщённые координаты и их первые и вторые производные по времени соответственно. Воспользовавшись уравнениями Лагранжа, заменим производные на выражение :Перепишем последнее выражение в видеСумма, стоящая в скобках, по определению называется энергией системы и в силу равенства нулю полной производной от неё по времени она является интегралом движения (то есть сохраняется). Классическая механика[править | править исходный текст] Формулировка[править | править исходный текст] В ньютоновской механике формулируется частный случай закона сохранения энергии — Закон сохранения механической энергии, звучащий следующим образом[2]Полная механическая энергия замкнутой системы тел, между которыми действуют только консервативные силы, остаётся постоянной.Проще говоря, при отсутствии диссипативных сил (например, сил трения) механическая энергия не возникает из ничего и не может исчезнуть в никуда. Примеры[править | править исходный текст] Классическим примером этого утверждения являются пружинный или математический маятники с пренебрежимо малым затуханием. В случае пружинного маятника в процессе колебанийпотенциальная энергия деформированной пружины (имеющая максимум в крайних положениях груза) переходит в кинетическую энергию груза (достигающую максимума в момент прохождения грузом положения равновесия) и обратно[3]. В случае математического маятника[4] аналогично ведёт себя потенциальная энергия груза в поле силы тяжести. Вывод из уравнений Ньютона[править | править исходный текст] Закон сохранения механической энергии может быть выведен из второго закона Ньютона[5], если учесть, что в консервативной системе все силы, действующие на тело, потенциальны и, следовательно, могут быть представлены в виде,где — потенциальная энергия материальной точки ( — радиус-вектор точки пространства). В этом случае второй закон Ньютона для одной частицы имеет вид,где — масса частицы, — вектор её скорости. Скалярно домножив обе части данного уравнения на скорость частицы и приняв во внимание, что , можно получитьПутём элементарных операций это выражение может быть приведено к следующему видуОтсюда непосредственно следует, что выражение, стоящее под знаком дифференцирования по времени, сохраняется. Это выражение и называется механической энергией материальной точки. Первый член в сумме отвечает кинетической энергии, второй — потенциальной.Этот вывод может быть легко обобщён на систему материальных точек[2]. В термодинамике исторически закон сохранения формулируется в виде первого принципа термодинамики:Изменение внутренней энергии термодинамической системы при переходе её из одного состояния в другое равно сумме работы внешних сил над системой иколичества теплоты, переданного системе, и не зависит от способа, которым осуществляется этот переходили альтернативно[6]:Количество теплоты, полученное системой, идёт на изменение её внутренней энергии и совершение работы против внешних силВ математической формулировке это может быть выражено следующим образом:, где введены обозначения — количество теплоты, полученное системой, — изменение внутренней энергии системы, — работа, совершённая системой.Закон сохранения энергии, в частности, утверждает, что не существует вечных двигателей первого рода, то есть невозможны такие процессы, единственным результатом которых было бы производство работы без каких-либо изменений в других телах[6]. Гидродинамика[править | править исходный текст] Основная статья: Закон БернуллиВ гидродинамике идеальной жидкости закон сохранения энергии традиционно формулируется в виде уравнения Бернулли: вдоль линий тока остаётся постоянной сумма[7]Здесь введены следующие обозначения: — скорость потока жидкости, — тепловая функцияжидкости, — ускорение свободного падения, — координата точки в направлении силы тяжести. Если внутренняя энергия жидкости не меняется (жидкость не нагревается и не охлаждается), то уравнение Бернулли может быть переписано в виде[8]где — давление жидкости, — плотность жидкости. Для несжимаемой жидкости плотность является постоянной величиной, поэтому в последнем уравнении может быть выполненоинтегрирование[8]: В электродинамике закон сохранения энергии исторически формулируется в виде теоремы Пойнтинга[9][10](иногда также называемой теоремой Умова—Пойнтинга[11]), связывающейплотность потока электромагнитной энергии с плотностью электромагнитной энергии и плотностью джоулевых потерь. В словесной форме теорема может быть сформулирована следующим образом:Изменение электромагнитной энергии, заключённой в неком объёме, за некий интервал времени равно потоку электромагнитной энергии через поверхность, ограничивающую данный объём, и количеству тепловой энергии, выделившейся в данном объёме, взятой с обратным знаком.Математически это выражается в виде (здесь и ниже в разделе использована Гауссова система единиц)где — некий объём, — поверхность, ограничивающая этот объём, — плотность электромагнитной энергии, — вектор Пойнтинга, — плотность тока, — напряжённость электрического поля, — индукция электрического поля, — напряжённость магнитного поля, — индукция магнитного поля.Этот же закон математически может быть записан в дифференциальной форме: В нелинейной оптике рассматривается распространение оптического (и вообщеэлектромагнитного) излучения в среде с учётом многоквантового взаимодействия этого излучения с веществом среды. В частности, широкий круг исследований посвящён задачам так называемых трёх- и четырёхволновоого взаимодействий, в которых происходит взаимодействие соответственно трёх или четырёх квантов излучения. Поскольку каждый отдельный акт такого взаимодействия подчиняется законам сохранения энергии и импульса, существует возможность сформулировать достаточно общие соотношения между макроскопическими параметрами взаимодействующих волн. Эти соотношения носят название соотношений Мэнли — Роу.В качестве примера рассмотрим явление сложения частот света: генерацию в нелинейной средеизлучения с частотой , равной сумме частот двух других волн и . Этот процесс является частным случаем трёхволновых процессов: при взаимодействии двух квантов исходных волн с веществом они поглощаются с испусканием третьего кванта. Согласно закону сохранения энергии, сумма энергий двух исходных квантов должна быть равна энергии нового кванта:Из этого равенства непосредственно следует одно из соотношений Мэнли — Роу:,которое, собственно, и выражает тот факт, что частота генерируемого излучения равна сумме частот двух исходных волн.В релятивистской механике вводится понятие 4-вектора энергии-импульса (или просточетырёхимпульса)[12]. Его введение позволяет записать законы сохранения канонического импульса и энергии в единой форме, которая к тому же является лоренц-ковариантной, то есть не меняется при переходе из одной инерциальной системы отсчёта в другую. Например, при движении заряженной материальной точки в электромагнитном поле ковариантная форма закона сохранения имеет вид,где — канонический четырёхимпульс частицы, — четырёхимпульс частицы, — энергия частицы, — четырёхвектор потенциала электромагнитного поля , —электрический заряд и масса частицы, — собственное время частицы.Также важным является тот факт, что даже при невыполнении закона сохранения энергии-импульса (например, в открытой системе) сохраняется модуль этого 4-вектора, с точностью до размерного множителя имеющий смысл энергии покоя частицы[12]: В квантовой механике также возможно формулирование закона сохранения энергии для изолированной системы. Так, в шредингеровском представлении при отсутствии внешних переменных полей гамильтониан системы не зависит от времени и можно показать[13], чтоволновая функция, отвечающая решению уравнения Шредингера, может быть представлена в виде:Здесь — волновая функция системы, — совокупность переменных, от которых зависит состояние системы в данном представлении, — собственные функции исобственные значения оператора Гамильтона, — постоянная Планка, — некоторые постоянные комплексные коэффициенты, характеризующие состояние системы. По определению средней энергией квантовой системы, описываемой волновой функцией, называется интегралгде — гамильтониан системы. Несложно видеть, что этот интеграл не зависит от времени:где также использовано свойство ортонормированности собственных функций гамильтониана[14]. Таким образом, энергия замкнутой системы сохраняется.Следует, однако, отметить, что по сравнению с классической механикой у квантового закона сохранения энергии имеется одно существенное отличие. Дело в том, что для экспериментальной проверки выполнения закона необходимо провести измерение, представляющее собой взаимодействие исследуемой системы с неким прибором. В процессе измерения система, вообще говоря, более не является изолированной и её энергия может не сохраняться (происходит обмен энергией с прибором). В рамках классической физики, однако, это влияние прибора всегда может быть сделано сколь угодно малым, в то время как в квантовой механике имеются фундаментальные ограничения на то, насколько малым может быть возмущение системы в процессе измерения. Это приводит к так называемому принципу неопределённости Гейзенберга, который в математической формулировке может быть выражен в следующем виде:,где имеет смысл среднеквадратичного отклонения измеренного значения энергии отсреднего значения при проведении серии измерений, — продолжительность взаимодействия системы с прибором в каждом из измерений.В связи с наличием этого фундаментального ограничения на точность измерений в квантовой механике часто говорят о законе сохранения средней энергии (в смысле среднего значения энергии, полученного в результате серии измерений). Являясь обобщением специальной теории относительности, общая теория относительностипользуется обобщением понятия четырёхимпульса — тензором энергии-импульса. Закон сохранения формулируется для тензора энергии-импульса системы и в математической форме имеет вид[15]где точка с запятой выражает ковариантную производную.В общей теории относительности закон сохранения энергии, строго говоря, выполняется только локально. Связано это с тем фактом, что этот закон является следствием однородности времени, в то время как в общей теории относительности время неоднородно и испытывает изменения в зависимости от наличия тел и полей в пространстве-времени. Следует отметить, что при должным образом определённом псевдотензоре энергии-импульса гравитационного поля можно добиться сохранения полной энергии гравитационно взаимодействующих тел и полей, включая гравитационное[16]. Однако на данный момент не существует общепризнанного способа введения энергии гравитационного поля, поскольку все предложенные варианты обладают теми или иными недостатками. Например, энергия гравитационного поля принципиально не может быть определена как тензор относительно общих преобразований координат[17]. История до XIX века[править | править исходный текст] Философские предпосылки к открытию закона были заложены ещё античными философами. Ясную, хотя ещё не количественную, формулировку дал в «Началах философии» (1644) Рене Декарт[18]:Когда одно тело сталкивается с другим, оно может сообщить ему лишь столько движения, сколько само одновременно потеряет, и отнять у него лишь столько, насколько оно увеличит своё собственное движение.Аналогичную точку зрения выразил в XVIII веке М. В. Ломоносов[19]. В письме к Эйлеру он формулирует свой «всеобщий естественный закон» (5 июля 1748 года), повторяя его в диссертации «Рассуждение о твердости и жидкости тел» (1760)[20][21]:Все перемены, в натуре случающиеся, такого суть состояния, что сколько чего у одного тела отнимется, столько присовокупится к другому, так ежели где убудет несколько материи, то умножится в другом месте… Сей всеобщий естественный закон простирается и в самые правила движения, ибо тело, движущее своею силою другое, столько же оные у себя теряет, сколько сообщает другому, которое от него движение получает[22].Одним из первых экспериментов, подтверждавших закон сохранения энергии, был экспериментЖозефа Луи Гей-Люссака, проведённый в 1807 году. Пытаясь доказать, что теплоёмкость газазависит от объёма, он изучал расширение газа в пустоту и обнаружил, что при этом еготемпература не изменяется. Однако, объяснить этот факт ему не удалось[19].В начале XIX века рядом экспериментов было показано, что электрический ток может оказывать химическое, тепловое, магнитное и электродинамическое действия. Такое многообразие подвиглоМ. Фарадея выразить мнение, заключающееся в том, что различные формы, в которых проявляются силы материи, имеют общее происхождение, то есть могут превращаться друг в друга[23]. Эта точка зрения, по своей сути, предвосхищает закон сохранения энергии.Первые работы по установлению количественной связи между совершённой работой и выделившейся теплотой были проведены Сади Карно[23]. В 1824 году им была опубликована небольшая брошюра «Размышления о движущей силе огня и о машинах, способных развивать эту силу» (фр. Réflexions sur la puissance motrice du feu et sur les machines propres а développer cette puissance[24]), которая вначале не получила большой известности, и была случайно обнаружена Клапейроном через 10 лет после издания. Клапейрон придал изложению Карно современную аналитическую и графическую форму и переопубликовал работу под тем же названием в журнале «Journal de l'Ecole Polytechnique». Позднее была также перепечатана в «Анналах Поггендорфа». После ранней смерти Карно от холеры остались дневники, которые были опубликованы его братом. В них, в частности, Карно пишет[25]: Тепло не что иное, как движущая сила, или, вернее, движение, изменившее свой вид. Это движение частиц тела. Повсюду, где происходит уничтожение движущей силы, возникает одновременно теплота в количестве, точно пропорциональном количеству исчезнувшей движущей силы. Обратно: при исчезновении теплоты всегда возникает движущая сила Оригинальный текст (фр.) Доподлинно неизвестно, какие именно размышления привели Карно к этому выводу, но по своей сути они являются аналогичными современным представлениям о том, что совершённая над телом работа переходит в его внутреннюю энергию, то есть теплоту. Также в дневниках Карно пишет[26]: По некоторым представлениям, которые у меня сложились относительно теории тепла, создание единицы движущей силы требует затраты 2,7 единицы тепла Оригинальный текст (фр.) Джеймсом Джоулем в ряде классических опытов. Он помещал в сосуд с водой соленоид сжелезным сердечником, вращающийся в полеэлектромагнита. Джоуль измерял количество теплоты, выделявшееся в результате трения в катушке, в случаях замкнутой и разомкнутой обмотки электромагнита. Сравнивая эти величины он пришёл к выводу, что выделяемое количество теплоты пропорционально квадратусилы тока и создаётся механическими силами. Далее Джоуль усовершенствовал установку, заменив вращение катушки рукой на вращение, производимое падающим грузом. Это позволило связать величину выделяемого тепла с изменением энергии груза[19][27]: количество теплоты, которое в состоянии нагреть 1 фунт воды на 1 градус по Фаренгейту, равно и может быть превращено в механическую силу, которая в состоянии поднять 838 фунтов на вертикальную высоту в 1 фут Оригинальный текст (англ.) 1843 года «О тепловом эффекте магнитоэлектричества и механическом значении тепла»[28].В работах 1847—1850 годов Джоуль даёт ещё более точный механический эквивалент тепла. Им использовался металлический калориметр, установленный на деревянной скамье. Внутри калориметра находилась ось с расположенными на ней лопастями. На боковых стенках калориметра располагались ряды пластинок, препятствовавшие движению воды, но не задевавшие лопасти. На ось снаружи калориметра наматывалась нить с двумя свисающими концами, к которым были прикреплены грузы. В экспериментах измерялось количество теплоты, выделяемое при вращении оси из-за трения. Это количество теплоты сравнивалось с изменением положения грузов и силой, действующей на них.Первым осознал и сформулировал всеобщность закона сохранения энергии немецкий врач Роберт Майер[19]. При исследовании законов функционирования человека у него возник вопрос, не изменится ли количество теплоты, выделяемое организмом при переработке пищи, если он при этом будет совершать работу. Если количество теплоты не изменялось бы, то из того же количества пищи можно было бы получать больше тепла путём перевода работы в тепло (например, через трение). Если же количество теплоты изменяется, то, следовательно, работа и тепло должны быть как-то связаны между собой и с процессом переработки пищи. Подобные рассуждения привели Майера к формулированию закона сохранения энергии в качественной форме[23]:Рассуждения Майера и опыты Джоуля доказали эквивалентность механической работы и теплоты, показав, что количество выделяемой теплоты равно совершённой работе и наоборот, однако, формулировку в точных терминах закону сохранения энергии первым дал Герман Гельмгольц[23]. В отличие от своих предшественников, Гельмгольц связывал закон сохранения энергии с невозможностью существования вечных двигателей[30]. В своих рассуждениях он шёл от механистической концепции устройства материи, представляя её как совокупность большого количество материальных точек, взаимодействующих между собой посредством центральных сил. Исходя из такой модели, Гельмгольц свёл все виды сил (позднее получивших название видов энергии) к двум большим типам: живым силам движущихся тел (кинетической энергии в современном понимании) и силам напряжения (потенциальной энергии). Закон сохранения этих сил был им сформулирован в следующем виде[31]: Во всех случаях, когда происходит движение подвижных материальных точек под действием сил притяжения и отталкивания, величина которых зависит только от расстояния между точками, уменьшение силы напряжения всегда равно увеличению живой силы, и наоборот, увеличение первой приводит к уменьшению второй. Таким образом, всегда сумма живой силы и силы напряжения постоянна. Оригинальный текст (нем.) [31]:понимая под и скорости тела в положениях и соответственно, а под — «величину силы, которая действует по направлению r» и «считается положительной, если имеется притяжение, и отрицательной, если наблюдается отталкивание…»[30] Таким образом, главным нововведением Гельмгольца стало введение понятия потенциальных сил и потенциальной энергии, что позволило в дальнейшем обобщить закон сохранения энергии на все разделы физики. В частности, опираясь на закон сохранения энергии, он вывел закон электромагнитной индукции Фарадея. Введение термина «энергия»[править | править исходный текст] Основная статья: История термина «энергия»Переход от понятия «живой силы» к понятию «энергии» произошёл в начале второй половине XIX века и был связан с тем, что понятие силы уже было занято в ньютоновской механике. Само понятие энергии в этом смысле было введено ещё в 1807 году Томасом Юнгом в его «Курсе лекций по естественной философии и механическому искусству» (англ. «A course of lectures on natural philosophy and the mechanical arts»)[32][33]. Первое строгое определение энергии далУильям Томсон в 1852 году в работе «Динамическая теория тепла»[23][34]:Под энергией материальной системы в определённом состоянии мы понимаем измеренную в механических единицах работы сумму всех действий, которые производятся вне системы, когда она переходит из этого состояния любым способом в произвольно выбранное нулевое состояние Философское значение закона[править | править исходный текст]Открытие закона сохранения энергии оказало влияние не только на развитие физических наук, но и на философию XIX века. С именем Роберта Майера связано возникновение так называемого естественно-научного энергетизма — мировоззрения, сводящего всё существующее и происходящее к энергии, её движению и взаимопревращению. В частности, материя и дух в этом представлении являются формами проявления энергии. Главным представителем этого направления энергетизма является немецкий химик Вильгельм Оствальд, высшим императивом философии которого стал лозунг «Не растрачивай понапрасну никакую энергию, используй её!»[35] Закон сохранения энергии (важность понятия “энергообмен“) АННОТАЦИЯ. В современной физике существуют разные формы записи обобщенного уравнения состояния системы в виде закона сохранения энергии. Предложена обобщенная форма записи этого уравнения, учитывающая переходные процессы в различных формах движения физической системы. Указано на необходимость более широкого применения в физике понятия “энергообмен”, частными случаями которого являются такие понятия, как “работа”, “теплообмен”, “количество электроэнергии”. ПРИМЕЧАНИЕ: Для получения краткой справки по поводу недостаточно ясных, редко применяемых или введенных автором сайта терминов пройдитесь по ссылке Предметный указатель (от А до О и от П до Я), а по поводу примененных обозначений – по ссылке Символьный указатель (латинские буквы и греческие буквы). Закон сохранения энергии – фундаментальный закон природы. Содержание закона наиболее кратко раскрывается в Словаре естественных наук (Глоссарий.ру): “Энергия любой замкнутой системы при всех процессах, происходящих в системе, остается постоянной. Энергия может только превращаться из одной формы в другую и перераспределяться между частями системы. Для незамкнутой системы увеличение/уменьшение ее энергии равно убыли/возрастанию энергии взаимодействующих с ней тел и физических полей.” Закон сохранения энергии вытекает в качестве следствия из обобщенного уравнения состояния физической системы. Это уравнение положено в основу предлагаемой систематизации физических величин, которая привела к созданию энергодинамической системы физических величин (ЭСВП). Однако закон сохранения энергии можно понимать шире, чем в современной физике, чему посвящена статья о физическом содержании движения и энергии Рассмотрим разные формы записи уравнения закона сохранения энергии, существующие в современной физике. Особенно в связи с тем, что ряд этих форм записи не соответствует принципу причинности, что обосновывается в статье, посвященной обобщенному уравнению состояния. Формы записи закона сохранения энергии в классической физике В популярном справочнике по физике (Б.Яворский и А.Детлаф, 1990) закон сохранения энергии имеет следующую форму записи в виде обобщенного уравнения состояния замкнутой термодинамической системы: W = Wk + Wp + U , (1) где W – полная энергия системы; Wk − кинетическая энергия системы в целом; Wp − потенциальная энергия системы в целом; U – внутренняя энергия системы. Смысл слов “в целом” состоит в том, что значения кинетической энергии и потенциальной энергии во всех формах движения системы просуммированы друг с другом. Закон сохранения энергии можно распространить на незамкнутые системы, если принять во внимание условие приращений. Это условие требует записывать при систематизации физических величин определяющие уравнения не в абсолютных значениях величин, а в их приращениях. На основании уравнения (1) приращение энергии системы с учетом соблюдения принципа причинности можно записать как сумму приращений видов энергии: dW = Σi (dWk )i + Σi (dWp )i + Σi (dU)i . (2) Уравнения (1) и (2) указывают на то, что внутри системы энергия может переходить из одного вида энергии в другой (из кинетической энергии в потенциальную) и наоборот при неизменности внутренней энергии, а также переходить из внутренней энергии в кинетическую и потенциальную энергии и наоборот. Форма записи (1) не учитывает возможность перехода энергии из одной формы движения в другую, то есть не принимает во внимание классификацию энергии по формам и видам. Недостатком формы записи (1) является также ее приемлемость лишь для замкнутой системы. Обратим также внимание на то, что в уравнениях (1) и (2) не отражена энергия диссипации, являющаяся одним из видов любой формы энергии. Так как идеализированные системы, в которых не учитывается явление диссипации, являются консервативными системами, то уравнения (1) и (2) приемлемы лишь для консервативных систем. Более объективной формой записи закона сохранения энергии является уравнение состояния, приведенное, например, у В.Сычёва (1970): ( 3 ) где dqi − приращение координаты состояния системы. Запись уравнения состояния в форме (3), в отличие от записи в форме (1), учитывает возможность перехода энергии из одной формы движения в другую форму движения внутри системы, но не учитывает возможность перехода из одного вида энергии в другой вид энергии внутри любой формы движения. Поэтому уравнение состояния в форме (3) может быть применено как уравнение состояния для одной формы движения. Главный недостаток формы записи уравнения состояния (3) в том, что эта запись противоречит принципу причинности, в ней следует левую часть переставить вправо. Расширенная форма записи закона сохранения энергии В основу систематизации физических величин (И.Коган, 2004) положено суммирование не только по формам энергии, а и по видам энергии. Для этой цели в уравнении (3) каждое выражение в круглых скобках следует расшифровать с помощью обобщенного уравнения динамики, приведенного в статье, посвященной переходному процессу в физической системе. И тогда уравнение состояния (3) с учетом принципа причинности запишется в такой обобщенной форме: ( 4 ) где n − число форм движения (форм энергии) в системе;k − порядок производной по времени в уравнении динамики;m − число учитываемых видов энергии в форме энергии;аi − конструктивный параметр i-ой формы движения;ΔUi = (∂W/∂t)0 − разность потенциалов для i-ой формы движения из уравнения (3). Закон сохранения энергии в форме записи (4) примечателен тем, что в нем сначала подсчитываются суммы в круглых скобках, то есть суммирование ведется сначала по видам энергии, а уж потом определяется общая сумма, где суммирование ведется по формам энергии. Это как раз и соответствует расположению форм и видов энергообмена на схеме, учитывающей классификацию форм и видов энергии, а также на схеме иерархии уровней систематизации физических величин. Для полного учета всех форм энергии в левую часть уравнения состояния (4) должна быть добавлена сумма приращений энергии, вызванных изменением состояния системы под влиянием разных форм физического поля. Тогда уравнение состояния примет такой обобщенный вид: dW = Σi ΔUi dqi + Σj ΔUj dqj , (5 ) где i – число форм движения; j – число форм физического поля. Уравнение (5) является наиболее полной формой записи закона сохранения энергии по сравнению с другими формами его записи в современной физике. Уравнения (4) и (5) отражают не только переход энергии из системы в среду или из среды в систему, но и переход энергии из одной формы движения в другую внутри системы, из энергии физического поля в энергию любой формы движения и наоборот. Поэтому эти уравнения и должны быть положены в основу закона сохранения энергии, полное название которого − закон сохранения и превращения энергии. Закон сохранения энергии в современной трактовке ничего не говорит о сохранении направления движения, так как энергия является скалярной величиной. В статье, посвященной взаимосвязи движения и энергии, показано, что энергия является характеристикой движения. То есть закон сохранения энергии является частным случаем более общегозакона сохранения движения, учитывающего не только сохранение количества энергии, но и сохранение направления движения. Именно закон сохранения движения отражает не только вечное существование материи, но и вечное ее движение. О необходимости применения понятия “энергообмен” Обобщенным понятием для обозначения любого перехода энергии из среды в систему и наоборот является понятие “энергообмен”. К сожалению, это понятие сейчас используется, в основном, в биологии, а не в физике, хотя это чисто физическое понятие. Словарное определение понятия “энергообмен” найти не удалось. Понятие “энергообмен” встречается лишь в философских словарях применительно к таким научным направлениям, как синергетика и неодетерминизм. Однако при систематизации физических величин это понятие является одним их ключевых. Приращение энергии системы dW является не чем иным, как следствием дисбаланса энергообмена. Важное пояснение сделал А.Вейник (1968), указывая на то, что в записи dW оператор d перед W не говорит о том, что dW является дифференциалом, так как величина dW есть не изменение чего-либо, а просто бесконечно малое приращение энергообмена. Физики чаще говорят о формах переходаа энергии, а не об “энергообмене”. Но это не означает, что в физике не используются широко понятия, эквивалентные понятию “энергообмен”. Например, в механической форме движения вместо энергообмена говорят о работе силы, в электрической форме движения – о количестве электроэнергии, в тепловой форме движения – о теплообмене, а это частные случаи обобщенного понятия “энергообмен”. Представляется целесообразным постепенно вместо термина “работа силы” применять термин “механический энергообмен”, вместо термина “количество электроэнергии” – термин “электрический энергообмен”. Наконец, необходимо учитывать, что внутри реальных физических систем всегда происходит диссипативный энергообмен, то есть перенос части энергии упорядоченного движения любой формы движения в энергию неупорядоченной тепловой формы движения. Из всего сказанного следует, что термин “энергообмен” имеет право на весьма широкое распространение в физике. Поэтому он и схематизирован в статье, посвященной классификации форм и видов энергии (И.Коган, 2006, 2009). И неверно, когда вместо обобщенного понятия “энергообмен” ко многим формам движения применяют частное понятие “работа”, применимое лишь к механическим формам движения. Об энергообмене в механических формах движения подробно написано в статье, посвященной работе силы. Литература 1. Вейник А.И., 1968, Термодинамика. 3-е изд. – Минск, Вышейшая школа, 464 с.2. Коган И.Ш., 2004, “Физические аналогии” – не аналогии, а закон природы. – http://www.sciteclib...pages/7438.html3. Коган И.Ш., 2006, Обобщение и систематизация физических величин и понятий. – Хайфа, Изд. Рассвет, 207 с.4. Коган И.Ш., 2009, Систематизация и классификация определений и дополнений к понятию “энергия”. – “Автоматизация и IT в энергетике”, 2-3, с.с. 56-63.5. Сычёв В.В., 1970, Сложные термодинамические системы. – М.: Энергия.6. Яворский Б.М., Детлаф А.А., 1990, Справочник по физике. 3-е изд. М.: Наука, Физматгиз, 624 с. © И. Коган Дата первой публикации 01.03.2008Дата последнего обновления 07.11.2013 :) Edited June 17, 2014 by შანკარადევა Quote ლინკი სოციალურ ქსელებში გაზიარება More sharing options...
Shaten Posted June 17, 2014 დარეპორტება გაზიარება Posted June 17, 2014 დაუჯერეთ მაგ დალოცვილ ადამიანს! სად დაიკარგა ერთი, ეს დალოცვილი ადამიანი..?? Quote ლინკი სოციალურ ქსელებში გაზიარება More sharing options...
Giorgi Kiskeidze Posted June 17, 2014 დარეპორტება გაზიარება Posted June 17, 2014 სად დაიკარგა ერთი, ეს დალოცვილი ადამიანი..?? უფრო ბელუკა სადაა? Quote ლინკი სოციალურ ქსელებში გაზიარება More sharing options...
Shaten Posted June 17, 2014 დარეპორტება გაზიარება Posted June 17, 2014 უფრო ბელუკა სადაა? ის ხო საერთოდ, არ თქვა.. რაღაც არც მამა ჩანს.. ხო არ დაქორწილდნენ ვითომ..? Quote ლინკი სოციალურ ქსელებში გაზიარება More sharing options...
შანკარადევა Posted June 18, 2014 დარეპორტება გაზიარება Posted June 18, 2014 რა სქესისაა ბელუკა? Quote ლინკი სოციალურ ქსელებში გაზიარება More sharing options...
Recommended Posts
შეუერთდი განხილვას
თქვენ შეგიძლიათ შექმნათ პოსტი ახლა და დარეგისტრირდეთ მოგვიანებით. თუ თქვენ გაქვთ ანგარიში, გაიარეთ ავტორიზაცია რათა დაპოსტოთ თქვენი ანგარიშით.