Что дает по мнению ученого обмен предметами: Упражнение 12 — ГДЗ Русский язык 4 класс. Климанова, Бабушкина. Учебник часть 1. Страница 10
Цель речевого общения — учебник Климанова Бабушкина 4 класс часть 1
8. Рассмотрите схему общения.
9. Составьте по схеме текст об особенностях и целях речевого общения. Используйте приведенные ниже выражения.
Какой текст у вас получился: научный или художественный? Запишите его.
Катя решила побеседовать с Витей, чтобы добиться взаимопонимания:
— Почему ты отказался от участия в диалоге?
— А зачем в нем участвовать?
— Чтобы добиться взаимопонимания.
— Я рассчитывал узнать что-то новое, получить интересную информацию.
— Чтобы добиться общего результата, прийти к общей цели, надо выслушать собеседника и сообщить ему свою точку зрения. А для убедительности и воздействия на собеседника использовать красноречие.
10. Прочитайте четыре диалога.
Определите цель общения в каждом из диалогов. В каких из них собеседники достигли цели, а в каком нет? Почему? Кто из собеседников ведет не диалог, а спор и потому не достигает цели? У кого вообще нет речевого взаимодействия?
Спишите диалог-шутку.
Объясните постановку знаков препинания в конце предложений.
Найдите в текстах предложения, различные по цели высказывания и по интонации.
1. Знакомство.
2. Отвергнутое предложение.
3. Соглашение.
4. Непонимание.
11. Перечитайте основные правила общения. Определите, какому из пяти основных правил общения посвящена каждая из данных пословиц.
Запишите пять пословиц, которые вам понравились больше других. Подчеркните в словах известные вам орфограммы.
Сравните количество звуков и букв в выделенных словах.
1) Говори, на не спорь, а хоть спорь, да не вздорь. 2) В многословии не без пустословия. 3) Не стыдно молчать, коли нечего сказать. 4) И не велика беда, да честна. 5) Красно поле пшеном, а беседа умом.
Спорь [спор’] — 5 б., 4 зв.
Пустословия [пустаслов’ий’а] — 11 б., 12 зв.
Честна [ч’исна] — 6 б., 5 зв.
12.
Прочитайте и спишите высказывание известного физика А.Энштейна. ЧТо дает, по мнению ученого, обмен предметами? А что дает обмен мыслями?
Если у каждого есть по яблоку и мы обменяемся ими, то у каждого из нас останется по яблоку.
Если мы обменяемся идеями, то у каждого станет по две идеи.
13. Прочитайте часть древнегреческого мифа о храбром юноше Персее. Подумайте, какова была цель общения соседей с Персеем. Была ли достигнута цель?
Запишите и разберите по составу выделенные слова. Охарактеризуйте каждое записанное слово как часть речи.
14. Прочитайте советы. Какими из них вы воспользуетесь в общении со своими друзьями и близкими?
Определите тип каждого предложения по цели высказывания. Почему здесь использованы предложения данного типа?
Побудительные предложения — выражают совет или пожелание.
15.
Спишите текст из старинной рукописи. Скажите, каким мысли, по вашему мнению, звучат современно.
16. Прочитайте отрывок из произведения Н.Носова. Подумайте: что составляет основу текста — диалог или монолог?
К какому выводу пришли собеседники? Было ли их общение успешным? Какой новой мыслью обогатился каждый из собеседников?
Какова цель речевого общения детей? Письменно ответьте на данный вопрос.
Цель общения: обсуждение проблемы и совместное принятие решения.
Основа текста: диалог.
17. Закончите предложения, используя слова для выбора, и запишите их.
В общении с близкими я приветлив, внимателен. Человек передает свое плохое настроение другим, если он сердит, уныл, раздражен, мрачно настроен. Я радуюсь, когда люди приветливы, добры, жизнерадостны, внимательны, заботливы, вежливы.
| История экономических учений Считая центральной проблемой экономической теории развитие и рост благосостояния общества, А. Смит отмечал, что «Политическая экономия, рассматриваемая как отрасль знания… ставит перед собой две различных задачи: во-первых, обеспечить народу высокий доход или средства существования, а точнее, обеспечить ему возможность добывать их; во-вторых, давать государству или обществу доход, достаточный для общественных нужд. Она ставит себе целью обогащения как народа, так и правителя»1. В то же время ученый полемизировал с меркантилистами и физиократами, отмечая, что богатство народа состоит не из одной земли, не из одних только денег, а из всех вещей, пригодных для удовлетворения человеческих потребностей и жизненных наслаждений.  «Годовая труд каждого народа, — писал ученый, — представляет собой первоначальный фонд, который дает ему все необходимые для существования и удобств жизни продукты, которые он потребляет в течение года и что всегда состоят либо из непосредственных продуктов этой работы, или из того, что он получает в обмен на эти продукты в других народов».долю населения, занятого производительным трудом или количество труда, которая функционирует в производстве; производительность труда занятых в производстве; развитие обмена и наличие соответствующих рынков сбыта; рост дохода и капитала. Исходным в теоретическом построении ученого было положение о разделении труда как причину роста его производительности. Рассматривая общество как совокупность индивидов, от природы наделенных определенными инстинктами (эгоистическим интересом, стремлением улучшить собственное положение, склонностью к обмену), которые заранее определяют их поведение, А.  Размышляя над тем, что в отличие от животных, которые ограничиваются непосредственным удовлетворением своих потребностей, поскольку «Никому не приходилось видеть, чтобы одна собака сознательно менялся костью с другим. Никому не приходилось видеть, чтобы некая животное жестами или криком показывала другой: это — мое, то — твое, я отдам тебе одно в обмен на другое, каждый человек живет обменом и становится в определенной степени торговцем. А. Смит обращал внимание на то, что «среди людей найнесхожіші дарование полезны друг другу; произведенные ими разнообразные продукты благодаря их склонности к торгу и обмена собираются словно в одну общую массу, из которой каждый человек может купить себе любую количество произведений других людей, что их она нуждается»3.  Развивая далее свои экономические соображения, ученый констатировал, что разделение труда обусловливает сотрудничество всех для удовлетворения потребностей каждого, индивиды становятся зависимыми друг от друга, общество превращается в своеобразный «торгово-трудовой союз», что способствует росту богатства и благосостояния нации. По мнению А. Смита, благодаря развития разделения труда ремесленники снимают с земледельцев заботу о изготовления одежды, способствуя росту объемов сельскохозяйственной продукции, а земледельцы, освобождая ремесленников от выращивания хлеба, способствуют подъему промышленного производства. Таким образом, разделение труда как основной источник роста общественного богатства ведет к огромному росту производительности «всех разнообразных занятий и искусств».  Среди факторов, которые способствуют увеличению «количества работы, которую может выполнить вследствие разделения труда одинаковое число рабочих»4, ученый выделил: рост мастерства и сноровки рабочих; экономию времени на переход от одного вида работы на другой; На примере, который стал хрестоматийным, ученый показал, как в мануфактуре, занятой производством шпилек, разделение труда на несколько десятков операций дал возможность в сотни раз повысить ее производительность. «Мне пришлось видеть одну небольшую мануфактуру… где было занято только десять рабочих и где, следовательно, некоторые из них выполняли по две и по три различные операции. Хотя они были очень бедные и недостаточно обеспечены необходимыми устройствами, они могли, напряженно работая, выработать вместе… свыше 48 тыс. булавок в день. Но если бы все они работали в одиночку, независимо друг от друга и не были приучены к этой специальной работы, то, несомненно, ни один из них не смог бы сделать 20, а, возможно, и одной шпильки на день.  Одно слово, они, вероятно, не произвели бы 1/240, а может, и 1/4800 того, что способны выработать теперь в результате надлежащего разделения и объединения их различных операций».В То Же Время А. Смит розу мел ограничения и недостатки, вызванные крайностями специализации. Он писал о том, что рабочий, занятый одной операцией, «не имеет возможности и потребности витончувати свои умственные способности или упражняться в своей сообразительности» и в силу этого «становится такой тупой и непутевой, какой только может стать человеческое существо». С целью избежания подобных проявлений А. Смит отмечал необходимость широкого развития начальных образовательных учреждений для населения за счет государственных средств. Провозгласив разделение труда важнейшим фактором роста его производительности, ученый обратился к проблеме сущности и функций денег, рассматривая их в первую очередь как техническое орудие, которое облегчает ход экономических процессов. Как основатель товарной теории денег А.  Смит совершил глубокий анализ их стихийного выделения в результате длительного развития обмена: «Мясник имеет в своей лавки больше мяса, чем сам может потребить, а пивовар и | булочник охотно купили бы каждый часть этого мяса; они не могут ничего предложить ему взамен, кроме различных продуктов своего собственного промысла, но мясник уже сделал запас той количества хлеба и пива, что ему понадобится в ближайшее время. В таком случае между ними не может состояться обмен. Мясник не может стать поставщиком пивовара или булочника, а они — его потребителями; и, следовательно, все они не могут помочь друг другу. С целью избежания таких неудобных ситуаций каждый умный человек и на любом этапе развития общества после возникновения разделения труда, понятное дело, должна была пытаться так устроить свои дела, чтобы постоянно рядом с продуктами своего собственного промысла иметь определенное количество такого товара, который, по ее мнению, никто не откажется взять в обмен на продукты своего промысла». Объясняя появление денег необходимостью облегчения простого товарообмена, А. Смит изложил интересный материал по истории денежного обмена. Ученый анализировал деньги как техническое средство мінового процесса и образно сравнивал их с «большим колесом обращения, орудием обмена и торговли»1. Он оправдывал замену золота и серебра бумажными деньгами, исходя из необходимости минимизации издержек обращения. «Использование вместо золотых и серебряных денег бумажных заменяет дорогое орудия обмена значительно дешевле и не изредка таким же удобным, — отмечал исследователь. — Обращение при этом поддерживается с помощью нового колеса, создания и поддержания которого обходятся дешевле, чем раньше»2. Замена металлических денег бумажными, по мнению А. Смита, освободит золото и серебро для расширения внешней торговли, что будет способствовать их более продуктивному использованию. Иллюстрируя выгоду, которую получает страна в случае внедрения в обращение бумажных денег (банкнот), А. Смит образно писал о том, что «Золотые и серебряные деньги, находящиеся в обращении страны, можно с полным правом сравнить с шоссейной дорогой, которая, способствуя передвижению и поставке на рынок всего сена и хлеба страны, сама собой не производит ни одного снопа или вязанки.  Здравомыслящие банковские операции, создавая, если можно употребить такую метафору, своего рода воздушный путь, дает стране возможность словно превращать большую часть ее дорог в хорошие пастбища и хлебные поля и таким образом значительно увеличивать годовой продукт ее земли и труда».В то же время ученый был убежден, что торговля и промышленность страны не могут быть достаточно устойчивыми, держась на «дедалових крыльях бумажных денег», а не на «твердом грунте золота и серебра». Поэтому он настаивал на том, что общее количество бумажных денег «за будь-яких умов не может превышать стоимости золотой и серебряной монеты, которую они заменяют или которая (при тех же размеров торгового оборота) находилась бы в обращении, когда бы не было бумажных денег». Осознавая разделение труда не только как технологическое, но прежде всего как экономическое явление, А. Смит писал о том, что последний ограничивается размерами рынка. По мнению ученого, ограниченность рыночного спроса сдерживает развитие разделения труда.  «Когда рынок незначительно, — писал ученый, — то через невозможность обменять весь избыток продукта своего труда на необходимые продукты труда других людей ни у кого не может быть мотивации целиком посвятить себя каком одному занятию»5.Анализируя рынок не только как механизм взаимодействия экономических субъектов, но и как решающее условие экономической динамики, ученый исходил из того, что развитие путей сообщения, обмена и торговли способствовали совершенствованию и развитию промыслов «любого рода». При этом он подчеркивал важность выхода на новые рынки, аргументируя это тем, что открытие Америки обогатило Европу не за счет ввоза золота и серебра, а вследствие того, что «Открыв новый и неисчерпаемый рынок для всех товаров из Европы, оно дало толчок дальнейшему поділові труда и улучшению техники, которых в узких пределах бывшей торговли никогда не могло бы быть по причине отсутствия рынка, способного поглотить большую часть их продукта». Анализируя рынок как решающее условие достижения благосостояния нации, А.  Смит придавал огромное значение развитию торговли. В составе оптовой торговли ученый отличал:внутреннюю торговлю, направленную на покупку промышленных товаров в одной части страны и продажа в другой; внешнюю торговлю, которая занимается покупкой иностранных товаров для внутреннего потребления; транзитную торговлю, задачей которой является доставка избыточного продукта одной страны в другую. По мнению А. Смита, «капитал, вложенный во внутреннюю торговлю страны, обычно поощряет и удерживает большое количество производительного труда в этой стране и повышает ее стоимость годового продукта в большей степени, чем такой же капитал, вложенный во внешнюю торговлю предметами потребления, а капитал, занятый в этой последней, имеет в обоих этих случаях еще большее преимущество над капиталом такого же размера, вложенным в транзитную торговлю». Размышляя над сущностью и значением внешней торговли, А. Смит изложил свое понимание последней, основанное на идее взаимовыгодного распределения природного производства между странами.  Распространив действие рыночного механизма саморегулирования на сферу внешнеэкономических связей, ученый доказал взаимовыгодность международной торговли на основе существования различных уровней издержек производства в разных странах. «Когда некая чужая страна может поставлять нам некий товар по более дешевой цене, чем мы сами в состоянии производить его, намного лучше покупать его у нее на некоторую часть продукта нашей собственной промышленной труда, примененной в той отрасли, в которой мы имеем определенное преимущество», — писал исследователь.Развивая этот тезис, А. Смит сформулировал принцип абсолютных преимуществ в международной торговле, согласно которому государству выгодно экспортировать товары, которые она производит с меньшими затратами, обусловленными наличием природных и приобретенных преимуществ над другими странами (географического положения, климатических условий, природных ресурсов, трудовых навыков и квалификации населения, технологии производства и др.). В то же время страна имеет импортировать те товары, которые производятся другими странами с меньшими затратами, то есть в производстве которых другие государства имеют абсолютные преимущества.  Понимая ограниченность рекомендаций меркантилистов относительно искусственного превышение экспорта над импортом, ученый убедительно доказал, что свободная внешняя торговля выгодна всем нациям, тогда как протекционизм мешает государствам получать выгоду. Последний, по мнению А. Смита, приводит к тому, что отечественные потребители платят: налог на покрытие расходов на премию экспортерам; еще более тяжелый налог вследствие подорожания товаров на внутреннем рынке. А. Смит обратил внимание на то, что увеличение количества денег в стране неизбежно порождает рост цен, что способствует сокращению экспорта и росту импорта. Заложив основы теории платежного баланса, выдающийся английский исследователь пришел к выводу, что долгосрочное значение для роста богатства страны имеет накопление капитала и экономическое развитие, а не протекционистские меры, которые искусственно создают временное положительное сальдо торгового баланса. Назад |
Переносы и преобразования энергии | Национальное географическое общество
Энергия не может быть создана или уничтожена, а это означает, что общее количество энергии во Вселенной всегда было и всегда будет постоянным.
Однако это не означает, что энергия неизменна; он может менять форму и даже перемещаться между объектами.
Типичным примером передачи энергии, который мы наблюдаем в повседневной жизни, является передача кинетической энергии — энергии, связанной с движением — от одного движущегося объекта к неподвижному объекту посредством работы. В физике работа является мерой передачи энергии и относится к силе, прилагаемой объектом на расстоянии. Когда клюшка для гольфа замахивается и ударяет по неподвижному мячу для гольфа, часть кинетической энергии клюшки передается мячу, поскольку клюшка «воздействует» на мяч. При передаче энергии, подобной этой, энергия переходит от одного объекта к другому, но остается в той же форме. Передачу кинетической энергии легко наблюдать и понять, но другие важные передачи не так легко визуализировать.
Тепловая энергия связана с внутренней энергией системы из-за ее температуры. Когда вещество нагревается, его температура повышается, потому что молекулы, из которых оно состоит, движутся быстрее и получают тепловую энергию за счет теплопередачи.
Температура используется как мера степени «горячости» или «холодности» объекта, а термин «тепло» используется для обозначения передачи тепловой энергии от более горячей системы к более холодной. Передача тепловой энергии происходит тремя путями: теплопроводностью, конвекцией и излучением.
Когда тепловая энергия передается между соседними молекулами, находящимися в контакте друг с другом, это называется теплопроводностью. Если металлическую ложку поместить в кастрюлю с кипящей водой, то даже ее конец, не касающийся воды, сильно нагреется. Это происходит потому, что металл является эффективным проводником, а это означает, что тепло легко проходит через материал. Колебания молекул на конце ложки, касающейся воды, распространяются по всей ложке, пока все молекулы не станут вибрировать быстрее (т. е. вся ложка не нагреется). Некоторые материалы, такие как дерево и пластик, не являются хорошими проводниками — тепло не проходит через эти материалы — и вместо этого известны как изоляторы.
Конвекция происходит только в жидкостях, таких как жидкости и газы. Когда вода кипятится на плите, молекулы воды на дне кастрюли находятся ближе всего к источнику тепла и первыми получают тепловую энергию. Они начинают двигаться быстрее и растекаются, создавая меньшую плотность молекул на дне горшка. Затем эти молекулы поднимаются наверх горшка, а на дне их заменяет более холодная и плотная вода. Процесс повторяется, создавая поток молекул, опускающихся, нагревающихся, поднимающихся, охлаждающихся и снова опускающихся.
Третий тип теплопередачи — излучение — имеет решающее значение для жизни на Земле и важен для нагревания водоемов. При излучении источник тепла не должен касаться нагреваемого объекта; излучение может передавать тепло даже через космический вакуум. Почти вся тепловая энергия на Земле исходит от Солнца и излучается на поверхность нашей планеты в виде электромагнитных волн, таких как видимый свет. Материалы на Земле затем поглощают эти волны для использования в качестве энергии или отражают их обратно в космос.
При преобразовании энергии энергия меняет форму. Мяч, стоящий на вершине холма, обладает гравитационной потенциальной энергией, которая представляет собой потенциал объекта для выполнения работы из-за его положения в гравитационном поле. Вообще говоря, чем выше на холме находится этот шар, тем больше у него гравитационной потенциальной энергии. Когда сила толкает его вниз по склону, эта потенциальная энергия превращается в кинетическую энергию. Мяч продолжает терять потенциальную энергию и набирать кинетическую энергию, пока не достигнет подножия холма.
Во вселенной без трения мяч, достигнув дна, продолжал бы катиться вечно, так как у него была бы только кинетическая энергия. Однако на Земле мяч останавливается у подножия холма из-за того, что кинетическая энергия преобразуется в тепло противодействующей силой трения. Так же, как и при передаче энергии, при преобразованиях энергия сохраняется.
В природе передача и преобразование энергии происходят постоянно, например, в прибрежных дюнах.
Когда тепловая энергия излучается солнцем, она нагревает и сушу, и океан, но вода обладает большой удельной теплоёмкостью, поэтому нагревается медленнее, чем суша. Эта разница температур создает конвекционный поток, который затем проявляется в виде ветра.
Этот ветер обладает кинетической энергией, которую он может передавать песчинкам на пляже, перенося их на небольшое расстояние. Если движущийся песок сталкивается с препятствием, он останавливается из-за трения, создаваемого контактом, и его кинетическая энергия затем преобразуется в тепловую энергию или тепло. Когда со временем накапливается достаточное количество песка, эти столкновения могут создавать песчаные дюны и, возможно, даже целое поле дюн.
Эти новообразованные песчаные дюны создают уникальную среду обитания для растений и животных. Растение может расти в этих дюнах, используя световую энергию, излучаемую солнцем, для преобразования воды и углекислого газа в химическую энергию, которая запасается в сахаре.
Когда животное ест растение, оно использует энергию, хранящуюся в этом сахаре, для обогрева своего тела и передвижения, преобразуя химическую энергию в кинетическую и тепловую энергию.
Хотя это может быть не всегда очевидно, вокруг нас постоянно происходят переносы и преобразования энергии, благодаря которым жизнь, какой мы ее знаем, существует.
Что такое термодинамика? | Живая наука
Живая наука поддерживается своей аудиторией. Когда вы покупаете по ссылкам на нашем сайте, мы можем получать партнерскую комиссию. Вот почему вы можете доверять нам.
Инженер осматривает лопатки паровой турбины. (Изображение предоставлено: Монти Ракусен через Getty Images)Термодинамика — это раздел физики, изучающий взаимосвязь между теплом и другими формами энергии. В частности, он описывает, как тепловая энергия преобразуется в другие формы энергии и из них, а также как тепловая энергия влияет на материю.
Тепловая энергия — это энергия, которой вещество или система обладает благодаря своей температуре, — другими словами, энергия движущихся или вибрирующих молекул — по данным Университета Кентукки .
Термодинамика включает в себя измерение этой энергии, что может быть «чрезвычайно сложным», сказал Live Science Дэвид Макки, профессор физики Южного государственного университета штата Миссури. «Системы, которые мы изучаем в термодинамике… состоят из очень большого числа атомов или молекул, взаимодействующих сложным образом. Но если эти системы соответствуют правильным критериям, которые мы называем равновесием, их можно описать с помощью очень небольшого числа измерений или числа. Часто это идеализируется как масса системы, давление системы и объем системы или какой-либо другой эквивалентный набор чисел».
Теплота
Таким образом, термодинамика занимается несколькими свойствами материи; в первую очередь это тепло. По данным Университета штата Джорджия, тепло — это энергия, передаваемая между веществами или системами из-за разницы температур между ними . Как форма энергии тепло сохраняется — его нельзя создать или уничтожить. Однако его можно перенести из одного места в другое.
Тепло также может быть преобразовано в другие формы энергии и обратно. Например, паровая турбина может преобразовывать тепло в кинетическую энергию для запуска генератора, который преобразует кинетическую энергию в электрическую. Лампочка может преобразовывать эту электрическую энергию в электромагнитное излучение (свет), которое при поглощении поверхностью снова преобразуется в тепло. В ходе этого процесса часть энергии теряется в энтропию.
Температура
Сравнение температур замерзания и плавления воды (в градусах Цельсия). (Изображение предоставлено: Why Design через Shutterstock)Количество тепла, передаваемого веществом, зависит от скорости и количества атомов или молекул этого вещества в движении, по данным Университета штата Джорджия (открывается в новой вкладке). Чем быстрее движутся атомы или молекулы, тем выше температура, и чем больше атомов или молекул находятся в движении, тем большее количество тепла они передают.
Температура — это «мера средней кинетической энергии частиц в образце вещества, выраженная в единицах или градусах по стандартной шкале», согласно Словарю американского наследия .
Наиболее часто используемой температурной шкалой является шкала Цельсия, которая основана на температурах замерзания и кипения воды, присваивая соответствующие значения 0 C и 100 C. Шкала Фаренгейта также основана на температурах замерзания и кипения воды, которым присвоены значения. 32 градуса по Фаренгейту и 212 градусов по Фаренгейту соответственно.
Ученые во всем мире, однако, используют шкалу Кельвина (К без знака градуса), названную в честь Уильяма Томсона, 1-го барона Кельвина, потому что она основана на общей тепловой энергии, а не на точках замерзания и кипения воды, согласно Национальной библиотеке. Шотландии (откроется в новой вкладке). В этой шкале используются те же приращения, что и в шкале Цельсия; например, изменение температуры на 1 C равно 1 K. Однако шкала Кельвина начинается с абсолютного нуля, температуры, при которой полностью отсутствует тепловая энергия и прекращается всякое молекулярное движение. Температура 0 К равна минус 459.67 F или минус 273,15 C.
Удельная теплоемкость
Количество теплоты, необходимое для повышения температуры определенной массы вещества на определенную величину, называется удельной теплоемкостью, или удельной теплоемкостью, согласно Wolfram Research (opens в новой вкладке). Условной единицей для этого являются калории на грамм на кельвин. Калория определяется как количество тепловой энергии, необходимое для повышения температуры 1 грамма воды при 4 градусах Цельсия на 1 градус.
Удельная теплоемкость металла почти полностью зависит от количества атомов в образце и способа их связи, а не от массы образца. Например, килограмм алюминия может поглотить примерно в семь раз больше тепла, чем килограмм свинца. Однако данная масса воды может поглотить почти в пять раз больше тепла, чем такая же масса алюминия, благодаря сильным силам, связывающим молекулы воды, согласно данным Университета Юго-Восточной Луизианы .
Теплопроводность
Центральный процессор (ЦП) является неотъемлемой частью аппаратных компонентов компьютера.
(Изображение предоставлено: Нарумон Бовонкитванчай через Getty Images)Теплопроводность ( k ) — это «скорость, с которой тепло проходит через определенное поперечное сечение определенного материала», согласно «Термосеткам» Дебдатты Ратны (открывается в новой вкладке). ) (Woodhead Publishing limited, 2012 г.). Единицей для k является ватт (Вт) на метр (м) на кельвин (К), согласно Swarthmore College . Значения k для таких металлов, как медь и серебро, относительно высоки и составляют 380 и 420 Вт/м·К соответственно. Это свойство делает эти материалы полезными для автомобильных радиаторов и ребер охлаждения компьютерных микросхем, поскольку они могут быстро отводить тепло и обмениваться им с окружающей средой. Согласно исследованию 2009 года, опубликованному в журнале Materials (открывается в новой вкладке), наивысшее значение k для любого природного вещества имеет алмаз при 2200 Вт/м·К.
Полезны и другие материалы, поскольку они крайне плохо проводят тепло; это свойство называется термическим сопротивлением, или R -значение, которое описывает скорость, с которой тепло передается через материал.
Эти материалы, такие как стекловолокно, гусиный пух и пенополистирол, используются для изоляции наружных стен зданий, зимних пальто и термокружек для кофе. R — значение дается в квадратных футах, умноженных на градусы Фаренгейта, умноженные на часы на одну британскую тепловую единицу (открывается в новой вкладке) (фут2·°F·ч/БТЕ), согласно OpenStax (открывается в новой вкладке), открытая -исходный учебник.
Закон охлаждения Ньютона
В 1701 году сэр Исаак Ньютон впервые сформулировал свой Закон охлаждения в короткой статье под названием «Scala graduum Caloris» («Шкала степеней тепла») в Philosophical Transactions of the Royal Society. Формулировка закона Ньютоном переводится с оригинальной латыни как «избыток степеней тепла … находился в геометрической прогрессии, тогда как времена находятся в арифметической прогрессии». Вустерский политехнический институт предлагает более современную версию этого научного закона: «скорость изменения температуры пропорциональна разнице между температурой объекта и окружающей среды».
Это приводит к экспоненциальному спаду (откроется в новой вкладке) разницы температур. Например, если теплый предмет поместить в холодную ванну, в течение определенного промежутка времени разница между двумя температурами уменьшится вдвое. Затем за тот же промежуток времени оставшаяся разница снова уменьшится вдвое. Это повторяющееся уменьшение разницы температур вдвое будет продолжаться через равные промежутки времени, пока она не станет слишком малой для измерения. В этот момент система находится в тепловом равновесии.
Теплопередача
Схема, показывающая, как работает теплопередача. (Изображение предоставлено blueringmedia через Getty Images) Тепло может передаваться от одного тела к другому или между телом и окружающей средой тремя различными способами: проводимостью, конвекцией и излучением. Проводимость — это передача энергии через твердый материал. Проводимость между телами возникает, когда они находятся в непосредственном контакте, и молекулы передают свою энергию через поверхность раздела.
Конвекция – это передача тепла к текучей среде или от нее. Молекулы в газе или жидкости, соприкасающиеся с твердым телом, передают или поглощают тепло к этому телу или от него, а затем удаляются, позволяя другим молекулам жидкости перемещаться на место и повторять процесс.
Излучение – это излучение энергии посредством электромагнитного (ЭМ) излучения, особенно инфракрасных фотонов, переносящих тепловую энергию. Вся материя излучает и поглощает некоторое количество электромагнитного излучения, чистое количество которого определяет, вызывает ли это потерю или увеличение тепла, согласно данным Северо-Западного университета .
Цикл Карно
В 1824 году Николя Леонар Сади Карно предложил модель тепловой машины, основанную на так называемом цикле Карно, согласно данным Американского общества инженеров-механиков . в новой вкладке). Цикл использует взаимосвязь между давлением, объемом и температурой газов, а также то, как подводимая энергия может изменять форму и выполнять работу вне системы.
Первым этапом цикла Карно является изотермическое расширение, при котором газ в цилиндре под давлением поршня поддерживается при постоянной температуре, но источник тепла контактирует с цилиндром. Чтобы поддерживать ту же температуру, газ должен расширяться. Затем адиабатическое расширение, или расширение без передачи тепла в окружающую среду, снимает вес с поршня, позволяя газу расширяться дальше, что помогает ему толкать цилиндр для выполнения работы. Затем газ охлаждается при постоянной температуре и сжимается за счет добавления веса к поршню для повышения давления в газе, после чего тепло передается от газа обратно к источнику тепла. И, наконец, адиабатическое сжатие увеличивает вес поршня, чтобы еще больше увеличить давление газа и, следовательно, повысить его температуру. Затем цикл повторяется, сообщает НАСА (откроется в новой вкладке). По данным Университета штата Джорджия, это основной принцип тепловых насосов, используемых для отопления, кондиционирования и охлаждения .
Энтропия
Все термодинамические системы генерируют отработанное тепло. Эти потери приводят к увеличению энтропии, которая является мерой беспорядка в системе. Согласно Britannica, поскольку работа возникает в результате упорядоченного молекулярного движения, энтропия является мерой энергии, недоступной для выполнения работы . Энтропия в любой закрытой системе всегда возрастает; это никогда не убывает . Кроме того, движущиеся части производят отработанное тепло из-за трения, и из системы неизбежно происходит утечка лучистого тепла.
Это делает невозможным создание так называемых вечных двигателей. Сиабал Митра, профессор физики в Университете штата Миссури, сказал Live Science: «Вы не можете построить двигатель, который будет эффективен на 100%, а это значит, что вы не сможете построить вечный двигатель. Не поверите, и есть люди, которые до сих пор пытаются строить вечные двигатели».
Энтропия также определяется как «мера беспорядка или случайности в замкнутой системе», которая также неумолимо возрастает.
Вы можете смешивать горячую и холодную воду, но поскольку большая чашка теплой воды более беспорядочна, чем две меньшие чашки, содержащие горячую и холодную воду, вы никогда не сможете снова разделить ее на горячую и холодную, не добавляя энергии в систему. Иными словами, вы не сможете разбить яйцо или удалить сливки из кофе. Таким образом, энтропия дает нам стрелу времени: вперед — это направление увеличения энтропии.
Четыре закона термодинамики
Фундаментальные принципы термодинамики первоначально были выражены в трех законах. Позже ученые выяснили, что более фундаментальный закон был проигнорирован, по-видимому, потому, что он казался настолько очевидным, что его не нужно было формулировать явно. Чтобы сформировать полный набор правил, ученые решили, что необходимо включить этот самый фундаментальный закон. Проблема, однако, заключалась в том, что первые три закона уже были установлены и были хорошо известны по присвоенным им номерам. Столкнувшись с перспективой перенумерации существующих законов, что вызвало бы значительную путаницу, или помещения основного закона в конец списка, что не имело бы логического смысла, британский физик Ральф Х.
Фаулер предложил альтернативу, которая решил дилемму: он назвал новый закон «Законом Зерота», согласно Колледж Святого Ансельма . Вот краткое изложение всех четырех законов:
Нулевой закон термодинамики гласит, что если два тела находятся в тепловом равновесии с каким-то третьим телом, то они также находятся в равновесии друг с другом. Это устанавливает температуру как фундаментальное и измеримое свойство материи.
Первый закон термодинамики гласит, что общее увеличение энергии системы равно увеличению тепловой энергии плюс работа, совершенная системой. В нем говорится, что тепло является формой энергии и, следовательно, подчиняется принципу сохранения, то есть оно не может быть ни создано, ни уничтожено.
Второй закон термодинамики гласит, что тепловая энергия не может передаваться от тела с более низкой температурой к телу с более высокой температурой без добавления энергии. Вот почему кондиционер стоит денег.
Третий закон термодинамики гласит, что энтропия идеального кристалла — то есть вещества, состоящего из атомов, расположенных в идеально упорядоченном симметричном порядке — при абсолютном нуле равна нулю.
Как объяснялось выше, энтропию иногда называют «бесполезной энергией» или энергией, которая не может выполнять работу; а поскольку при абсолютном нуле нет никакой тепловой энергии, не может быть и ненужной энергии. Энтропия также является мерой беспорядка в системе, и хотя идеальный кристалл по определению идеально упорядочен, любое положительное значение температуры означает, что внутри кристалла есть движение, вызывающее беспорядок. По этим причинам не может быть физической системы с меньшей энтропией, поэтому энтропия всегда имеет положительное значение.
Наука термодинамика развивалась веками, и ее принципы применимы почти ко всем когда-либо изобретенным устройствам. Его значение в современной технике невозможно переоценить.
Автор Live Science Эшли Хамер обновила эту статью 28 января 2022 г. его наиболее заметные моменты и фигуры. Университет Кентукки Факультет физики и астрономии, «Температура и тепло — тепловая энергия», https://www.pa.uky.edu/~straley/THE/heat/then4.htm (открывается в новом вкладка) Карл Нэйв, «Тепло», Гиперфизика, Университет штата Джорджия, 2017 г. Более общий взгляд на температуру», «Гиперфизика», Университет штата Джорджия, 2017 г. Температура». 2022. https://www.ahdictionary.com/word/search.html?q=temperature (открывается в новой вкладке) Шотландский Зал славы науки, «Лорд Кельвин (1824–1819 гг.)07)». 2009 г. https://digital.nls.uk/scientists/biographies/lord-kelvin/ (открывается в новой вкладке) Wolfram Research, «Specific Heat». 2007 г. https://scienceworld.wolfram. com/physics/SpecificHeat.html (открывается в новой вкладке) Университет Юго-Восточной Луизианы, «Термодинамика, часть 1: работа, теплота, внутренняя энергия и энтальпия», 2000 г. Дебдатта Ратна, «3 — Термические свойства реактопластов», «Реактопласты: структура, свойства и применение», 2012 г. https://www.sciencedirect.com/science/article/ пий/B9780857090867500031 (открывается в новой вкладке) Эрик Чивер, «Элементы тепловых систем», Swarthmore College, 2021 г. https://lpsa.swarthmore.edu/Systems/Thermal/SysThermalElem.html (открывается в новой вкладке) Сергей Кидалов В. и Шахов Федор М., «Теплопроводность алмазных композитов», Материалы (Базель), декабрь 2009 г. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC5513588/ (открывается в новой вкладке ) Пол Питер Урон и Роберт Хинрикс, «Физика в колледже». OpenStax, 22 августа 2016 г. https://pressbooks.online.ucf.edu/algphysics/chapter/conduction/ (открывается в новой вкладке) Исаак Ньютон, «VII. Scala graduum caloris», Philosophical Transactions of the Royal Society, 1701. Вустерский политехнический институт, «Закон охлаждения Ньютона», 1996 г. http://www.math.wpi.edu/Course_Materials /MA1022A96/lab2/node5.html (открывается в новой вкладке) Северо-Западный университет, «Как движется тепло?» https://www.qrg.northwestern.edu/projects/vss/docs/thermal/1-how-does-heat-move.html (открывается в новой вкладке) Карл Нэйв, «Цикл Карно», Гиперфизика, Джорджия Государственный университет, 2017 г. http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/thermo/carnot.html (открывается в новой вкладке) НАСА, «Цикл Карно», 2021 г. https://www.grc.nasa.gov/www/k-12/airplane/carnot.html (открывается в новой вкладке) Карл Нейв, «Тепловой насос», Гиперфизика, Университет штата Джорджия, 2017 г. http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/thermo/heatpump.html (открывается в новой вкладке) Словарь американского наследия, «Энтропия», 2022 г. https:/ /www.ahdictionary.com/word/search.html?q=entropy Ян Т. Дарем, «Ральф Фаулер», Колледж Св.
Тот факт, что термодинамика является фундаментальной для науки, не означает, что у нее нет проблем. В этой статье в Physics Today (откроется в новой вкладке) исследуется, почему ее называют «деревенской ведьмой» в физике. Библиография
https://www2.southeast.edu/Academics/Faculty/ wparkinson/help/thermochemistry/ (открывается в новой вкладке) 
