Вы вошли как ГостьПриветствую Вас, Гость
Главная » 2013 » Июль » 9 » 1. Материя и энергия
22:38
1. Материя и энергия
   
    Все сущее в пространстве представляет собой ту или иную форму вещества. Вещество, в свою очередь, состоит из материи и энергии. Следует помнить, что материя, энергия и пространство неотделимы друг от друга. Материя – имеет массу покоя, т.е. при нулевой скорости относительно точки притяжения, обладает некоторой энергией взаимодействия ("гравитацией”) относительно этой точки. Иными словами, чтобы ощутить массу материи, вовсе не обязательно швырять ее в чашу весов с огромной скоростью. Классический пример – электрон, его масса покоя равна 0,991·10-30кг.
   Энергия – в отличие от материи, не имеет массы покоя. То есть, может взаимодействовать с окружающим миром только посредством своей скорость перемещения в пространстве. При этом происходит передача окружающему миру этого перемещения (типичные примеры - фотон света или продольные волны на воде). Энергию можно назвать мерой перемещения, или "беспорядка” в системе. Иными словами, энергия - это стремление системы (то есть, набора материи) к какому-либо действию, перемещению, расширению, сжатию и пр., в зависимость от характера системы. Как правило, энергия перемещается в пространстве с огромной скоростью, что в ряде случаев принимают за мгновенное перемещение. Ясно, что, будучи мерой хаоса (или иначе: беспокойства) чего-либо, энергия почти всегда неотделима от материи.
   Исключения, как правило, представляют собой идеализированные модели. Например, фотон света, движущейся в межзвездном пространстве на расстоянии L от ближайшего космического тела, при этом L стремится к бесконечности (иными словами, принимается равной бесконечности, ибо очень велико). Ясно, что силы гравитации космических тел, притягивая к себе много более мелкие частицы, "расчистят” межзвездное пространство до состояния почти полного вакуума. Модель идеализирована не только потому, что подобное место возможно лишь на гигантском удалении от нашего мира, но и потому что исследования космоса показали, что фотон света, излученный звездой (т.е. солнцем), преодолев в течении многих лет расстояние сравнимое с размерами крупнейших галактик, имеет скорость сниженную лишь на 0,01-10%.
   Поэтому, примем за аксиому, что материя и энергия неотделимы, и не могут существовать друг без друга. Другой вопрос, сколько энергии имеет данная единица материи в данный момент, и конечно же, как ею распорядится. Но об этом позже. А сейчас мы подошли к очень важному вопросу. Как стало понятно из всего вышесказанного, энергия есть мера подвижности системы, а хочет ли система двигаться? Вспомните, как родители приучали Вас делать уборку, или учителя требовали сделанное домашнее задание, или как Вы пололи сорняки на даче. Конечно же, пристрастия бывают разные, и многие люди получают радость и удовлетворение от труда и достигнутых результатов, но большинство напрягаться не любит. Как сказал один умный человек: "лень – двигатель прогресса”. То есть, как правило, представляет некоторые трудности, заставить систему увеличить свою внутреннюю энергию. Но любая система стремится к минимуму энергии. А куда же денется эта "лишняя” энергия, конечно же, перейдет к другой материи, так как, ни чего не исчезает в никуда и не появляется из ниоткуда, материя и энергия лишь переходят из одной формы в другую. Это сформулировал еще М.В. Ломоносов в 18-м веке. Классический пример: энергия термоядерного превращения в коре солнца переходит в энергию фотона света, та, в свою очередь, в энергию химической связи в веществе листа на дереве, лист высох, сжигая мусор, люди высвободили энергию химической связи в виде фотонов другой частоты, проходя через плотные слои атмосферы, энергия фотонов перешла к молекулам атмосферы и стала энергией теплового движения, распределившись в атмосфере. Постепенно, энергия теплового движения уходит из верхних слоев атмосферы вместе с молекулами легких газов. Через какое-то время энергия теплового движения молекул газов аккумулируется в газопылевом облаке, которое за счет сил взаимного притяжения сжимается до размеров небольшой звездной системы, при этом частицы и молекулы сталкиваются все более часто и с все большей скоростью. Энергия теплового движения переходит в термоядерную энергию нового солнца и все начинается заново. Аналогично происходит круговорот элементов в природе. Таким образом, в любом процессе, рассматривающем реальную систему, учитываем лишь переходы материи и энергии в пространстве или из одного состояния в другое.
Категория: Фундамент | Просмотров: 1388 | Добавил: Chemadm | Теги: внутренняя энергия, курс химии, строение вещества, материя | Рейтинг: 4.8/26
Всего комментариев: 0
Добавлять комментарии могут только зарегистрированные пользователи.
[ Регистрация | Вход ]