Главная страница Случайная страница
Разделы сайта
АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника
Смысл взаимосвязи изменений энтальпии, свободной энергии и энтропии
|
|
В химической термодинамике используются следующие термодинамические функции, которые соответствуют объединению I и II начал.
Свободная энергия Гиббса G определяет набор функций, описывающих обратимые изменения состояния при p = const.:
G = H – TS.
Здесь H энтальпия (иногда называют теплосодержанием), S – энтропия, T – температура.
Изменение свободной энергии Гиббса ∆ G есть мера максимально полезной работы, которая может совершится при изотермическом процессе. Соответственно, соотношение
∆ G = ∆ H – T∆ S
показывает, что изменение теплосодержания ∆ H системы не может быть полностью превращено в полезную работу. Произведение T∆ S называют связанной энергией, поскольку она ни при каких условиях не переходит в работу.
Аналогичным образом свободная энергия Гельмгольца F определяет набор функций, описывающие обратимые изменения состояния при V = const.:
F = U – TS.
Здесь U – внутренняя энергия, S – энтропия, T – температура. Соответственно,
∆ F = ∆ U – T∆ S.
Условие постоянства объёма для нас представляет незначительный интерес, поскольку практически всегда постоянно давление, но не объём.
Соотношения между функциями представляет следующая диаграмма[7] (рис. 4).
|
| Рис.4. Схема соотношений между термодинамическими функциями, определяющими состояние системы. |
Смысл максимально полезной работы и роли изменения энтропии при изотермическом процессе может пояснить следующая «притча о фараоне», которую автор рекомендует от своего имени как некоторую аналогию, ни в коей мере не претендующую на физическое существо.
Решил Фараон построить из камней пирамиду. Для того чтобы это сделать, надо совершить полную полезную работу для поднятия каждого i –го камня на его i –ю высоту в конструкции: А = ∑ m i gh i. Но для того, чтобы сделать это, нужно проложить дороги к месторождению камня, построить механизмы (блоки, рычаги, полиспасты и пр.), построить конструкторское бюро для инженеров, нанять массу надсмотрщиков, инженеров и всякого другого народа. Всех их надо кормить.
— Регулярная проверка качества ссылок по более чем 100 показателям и ежедневный пересчет показателей качества проекта.
— Все известные форматы ссылок: арендные ссылки, вечные ссылки, публикации (упоминания, мнения, отзывы, статьи, пресс-релизы).
— SeoHammer покажет, где рост или падение, а также запросы, на которые нужно обратить внимание.
SeoHammer еще предоставляет технологию Буст, она ускоряет продвижение в десятки раз, а первые результаты появляются уже в течение первых 7 дней. Зарегистрироваться и Начать продвижение
Вот пирамида построена. Полезная работа совершена. Это есть ∆ G. | ∆ G| = |А | (знаки здесь пока не важны). Но в системе одновременно появился и остался после строительства порядок (работа в нашем смысле, по поднятию тяжестей, здесь не совершалась - это плоскость, равнина в пустыне) – остались дороги, институты, появилась организация элементов системы. Изменилась её энтропия. Без этого никакая полезная работа совершиться не могла бы, это условие совершения полезной работы. А что такое ∆ H? А это те деньги, которые Фараон потратил на питание всех людей. И тех, которые таскали на себе камни вверх, в конструкцию (рабы), и тех, которые сидели в конторах или были надсмотрщиками и пр. (Т в современной теории обучающихся нейронных систем – это время).
Теперь подумаем, что значат потери на трение, обуславливающие необратимость. Это – элементарное воровство. Если у Фараона воруют, он зря истратит больше денег на свою пирамиду.
1.2.6 Применение термодинамических понятий в других областях науки
Смысл энтропии как величины, связанной с информацией о системе, был хорошо сформулирован Пальмером (Adv. Phys, 1982, 31, 669): если экспериментальные данные не согласуются с моделью, положенной в основу расчёта энтропии, это значит, что была упущена реально существующая информация о системе. Следовательно, полное термодинамическое описание поведения любой системы должно включать полную информацию о её возможных состояниях.
Нужно заметить, что термодинамические понятия сейчас широко используют как приёмы для планирования функционирования больших городов с разветвленными обслуживающими коммуникациями и службами, для прогнозирования функционирования биологических сообществ и др. Такой подход можно найти в современной научной литературе по социологии, биологии и пр. Специалисты в этой области имеют математическое образование, поскольку математический аппарат в этой области специфичен.
Специалисты в области информационных технологий должны знать, что количество информации I определено аналогичным термодинамике образом и находится по формуле
I = n log2P,
где Р – число возможностей передачи информации в двоичном коде (0 и 1) при использовании n символов. Основы «термодинамической» интерпретации информации даны Сциллардом, Шенноном и другими ещё в середине 20 в.
— Разгрузит мастера, специалиста или компанию;
— Позволит гибко управлять расписанием и загрузкой;
— Разошлет оповещения о новых услугах или акциях;
— Позволит принять оплату на карту/кошелек/счет;
— Позволит записываться на групповые и персональные посещения;
— Поможет получить от клиента отзывы о визите к вам;
— Включает в себя сервис чаевых.
Для новых пользователей первый месяц бесплатно. Зарегистрироваться в сервисе
В теории распознавания образов, примыкающей к биофизике, имеет большое значение упорядоченность системы элементов, воспринимающих и обрабатывающих информацию. В теории нейронных систем существуют модели, предполагающие, что такие системы состоят из взаимно связанных осцилляторов. Осцилляторы могут находиться в двух состояниях, разделенных небольшим потенциальным барьером. Эти состояния отвечают состояниям «включено-выключено». Попытку применения аналогичных термодинамических моделей, описывающих свойства неупорядоченных стеклообразных структур с определенной энтропией для описания способностей нейронных сетей (как частный случай синергетики) можно найти в статье: S.V.Nemilov, J.Biol.Phys. 24, 41(1998).
|
|