Таким образом, состояние, в котором система
может пребывать при неизменных условиях, является итогом конкуренции двух
активных факторов - энтропийного и энергетического. (Аккумулятивный фактор
всегда носит пассивный характер).
При переходе вещества в то или иное фазовое состояние в зависимости от
условий сталкиваются две противодействующие тенденции: первая - стремление к
уменьшению внутренней энергии, приводящее к потере частицами подвижности и к
возрастанию порядка в системе, и вторая - стремление к увеличению энтропии,
приводящее к уменьшению системного порядка. Любой процесс на любом оргуровне,
включая даже такой высокий, как общественный, является отражением борьбы этих
противоположных факторов и это всегда необходимо учитывать. В системных
процессах уровня Д преобладание одного из факторов ведет к постепенному
переходу системы в более термодинамически устойчивое состояние.
При преобладании энергетического фактора процесс идет в сторону уменьшения
внутренней энергии системы в результате усиления взаимодействия частиц
вещества, сопровождающегося выделением энергии. К таким процессам относятся
преимущественно процессы, усложняющие структуру вещества, повышающие его
агрегацию: образование молекул из атомов, ассоциация молекул, распрямление и
взаимная ориентация макромолекул, сжатие газа, конденсация пара,
кристаллизация вещества.
В случае, если превалирует энтропийный фактор, процесс идет в сторону
увеличения энтропии системы в результате разъединения частиц вещества и их
взаимного отдаления. Это преимущественно процессы, связанные с дезагрегацией
вещества: плавление вещества, его испарение, расширение и смешение газов,
растворение веществ, диссоциация молекул и т. п.
Рассмотрим вкратце особенности поведения фщ. единиц в структурах вещества
при различных фазовых состояниях в системных образованиях оргуровня Д.
Газовое состояние вещества - более вероятное при высоких температурах -
характеризуется высокими значениями энтропии. Это говорит о полном беспорядке
в системе фщ. единиц, совершающих индивидуальные поступательные движения с
различными скоростями и практически не взаимодействующих друг с другом. Чем
меньше энергия взаимодействия между двумя фщ. единицами, находящимися в
контакте (слабые связи), тем больше запас внутренней энергии системы, и тогда
даже при низких температурах вещество способно находиться в газовом состоянии.
К таким веществам относятся прежде всего инертные газы, атомы которых
испытывают друг к другу очень слабое притяжение.
По мере усложнения структурного строения фщ. единиц (вследствие ), их
способность к взаимному притяжению возрастает. Это проявляется в повышении
температур кипения веществ с возрастанием фн. массы составляющих их элементов.
При заданной температуре средняя скорость () молекул газа зависит от их фн.
массы: чем больше ее значение, тем больше требуется энергии, чтобы увеличить
ее скорость (). Скорости молекул связаны с параметрами состояния системы
(температурой, давлением) и поэтому являются важной характеристикой их
поведения.
Тепловое движение молекул в веществе обусловливает его способность к
диффузии, то есть к самопроизвольному переходу вещества в те области
пространства (), где его концентрация меньше или равна нулю. Это свойство
проявляется в самых различных природных процессах - испарении, растворении,
осмосе, клеении и пр.
При охлаждении веществ, находящихся в газовом состоянии (или при их сильном
сжатии), силы взаимодействия между частицами начинают преобладать над энергией
их теплового движения и при определенной температуре (индивидуальной для
каждого вещества) оно переходит в жидкое состояние. Необходимым условием
такого перехода является установление связей между отдельными фщ. единицами
(молекулами или атомами), в результате чего внутренняя энергия системы
становится меньше. Жидкое состояние вещества являет собой более
"организованную" структуру, чем его газовое состояние, но оно менее стабильно,
то есть подвержено более частым изменениям в течение различных промежутков
времени (), чем твердое вещество. Поэтому жидкое состояние является
промежуточным между газовым и твердым. Молекулы жидкости, имея возможность
перемещения, сохраняют определенный порядок во взаимном расположении. По
структуре и по характеру взаимодействий между частицами жидкость более сходна
с кристаллами, нежели с газами. Как и твердые тела, жидкости обладают
определенным объемом, что также отличает их от газов. Принципиальным отличием
жидкости от твердого тела является отсутствие собственной формы.
Таким образом, каждая фщ. единица подуровня Д в зависимости от фн. ячейки,
которую она занимает, может пребывать в структуре вещества в любом фазовом
состоянии: 1) газовом, 2) жидком, 3) твердом.
При анализе структурных особенностей фазовых состояний вещества видно, что фщ.
единицы в газовом состоянии не взаимодействуют друг с другом, поэтому их
структура неопределенна и непостоянна. В жидком состоянии в поведении фщ.
единиц наблюдается больше взаимодействия, они объединены в более связанную
структуру, обладающую более определенными, чем газовое состояние вещества,
свойствами. Фщ. единицы в структуре жидкости совершают в секунду 1012 - 1013
колебаний, находясь в определенной фн. ячейке в течение 10-11 - 10-10 сек.
Следовательно, до перескока в новое положение или до перестройки структуры фн.
ячеек вокруг нее фщ. единица успевает совершить от 10 до 100 колебаний. Иначе
говоря, только от 1 до 10% колебательных движений фщ. единицы заканчиваются ее
перемещением в пространстве. В этом проявляются черты сходства жидкости с
твердым телом, в котором почти ни одно колебание молекулы (или атома) не
сопровождается ее переходом на другое место. Но если твердое тело
характеризуется практически неизменным относительным расположением фщ. единиц,
то в жидкости в результате относительного перемещения единиц уплотнение
структуры фн. ячеек является неравномерным, постоянно наблюдаются
кратковременные местные изменения на отдельных участках структуры. Под
действием внешних сил (например, силы тяжести) перемещения отдельных скоплений
частиц в жикости, то есть флуктуации ее плотности, становятся направленными. В
результате жидкость течет, то есть перемещается с изменением своей формы, но с
сохранением общего объема (при отсутствии испарения), в сторону приложения
силы.
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70
может пребывать при неизменных условиях, является итогом конкуренции двух
активных факторов - энтропийного и энергетического. (Аккумулятивный фактор
всегда носит пассивный характер).
При переходе вещества в то или иное фазовое состояние в зависимости от
условий сталкиваются две противодействующие тенденции: первая - стремление к
уменьшению внутренней энергии, приводящее к потере частицами подвижности и к
возрастанию порядка в системе, и вторая - стремление к увеличению энтропии,
приводящее к уменьшению системного порядка. Любой процесс на любом оргуровне,
включая даже такой высокий, как общественный, является отражением борьбы этих
противоположных факторов и это всегда необходимо учитывать. В системных
процессах уровня Д преобладание одного из факторов ведет к постепенному
переходу системы в более термодинамически устойчивое состояние.
При преобладании энергетического фактора процесс идет в сторону уменьшения
внутренней энергии системы в результате усиления взаимодействия частиц
вещества, сопровождающегося выделением энергии. К таким процессам относятся
преимущественно процессы, усложняющие структуру вещества, повышающие его
агрегацию: образование молекул из атомов, ассоциация молекул, распрямление и
взаимная ориентация макромолекул, сжатие газа, конденсация пара,
кристаллизация вещества.
В случае, если превалирует энтропийный фактор, процесс идет в сторону
увеличения энтропии системы в результате разъединения частиц вещества и их
взаимного отдаления. Это преимущественно процессы, связанные с дезагрегацией
вещества: плавление вещества, его испарение, расширение и смешение газов,
растворение веществ, диссоциация молекул и т. п.
Рассмотрим вкратце особенности поведения фщ. единиц в структурах вещества
при различных фазовых состояниях в системных образованиях оргуровня Д.
Газовое состояние вещества - более вероятное при высоких температурах -
характеризуется высокими значениями энтропии. Это говорит о полном беспорядке
в системе фщ. единиц, совершающих индивидуальные поступательные движения с
различными скоростями и практически не взаимодействующих друг с другом. Чем
меньше энергия взаимодействия между двумя фщ. единицами, находящимися в
контакте (слабые связи), тем больше запас внутренней энергии системы, и тогда
даже при низких температурах вещество способно находиться в газовом состоянии.
К таким веществам относятся прежде всего инертные газы, атомы которых
испытывают друг к другу очень слабое притяжение.
По мере усложнения структурного строения фщ. единиц (вследствие ), их
способность к взаимному притяжению возрастает. Это проявляется в повышении
температур кипения веществ с возрастанием фн. массы составляющих их элементов.
При заданной температуре средняя скорость () молекул газа зависит от их фн.
массы: чем больше ее значение, тем больше требуется энергии, чтобы увеличить
ее скорость (). Скорости молекул связаны с параметрами состояния системы
(температурой, давлением) и поэтому являются важной характеристикой их
поведения.
Тепловое движение молекул в веществе обусловливает его способность к
диффузии, то есть к самопроизвольному переходу вещества в те области
пространства (), где его концентрация меньше или равна нулю. Это свойство
проявляется в самых различных природных процессах - испарении, растворении,
осмосе, клеении и пр.
При охлаждении веществ, находящихся в газовом состоянии (или при их сильном
сжатии), силы взаимодействия между частицами начинают преобладать над энергией
их теплового движения и при определенной температуре (индивидуальной для
каждого вещества) оно переходит в жидкое состояние. Необходимым условием
такого перехода является установление связей между отдельными фщ. единицами
(молекулами или атомами), в результате чего внутренняя энергия системы
становится меньше. Жидкое состояние вещества являет собой более
"организованную" структуру, чем его газовое состояние, но оно менее стабильно,
то есть подвержено более частым изменениям в течение различных промежутков
времени (), чем твердое вещество. Поэтому жидкое состояние является
промежуточным между газовым и твердым. Молекулы жидкости, имея возможность
перемещения, сохраняют определенный порядок во взаимном расположении. По
структуре и по характеру взаимодействий между частицами жидкость более сходна
с кристаллами, нежели с газами. Как и твердые тела, жидкости обладают
определенным объемом, что также отличает их от газов. Принципиальным отличием
жидкости от твердого тела является отсутствие собственной формы.
Таким образом, каждая фщ. единица подуровня Д в зависимости от фн. ячейки,
которую она занимает, может пребывать в структуре вещества в любом фазовом
состоянии: 1) газовом, 2) жидком, 3) твердом.
При анализе структурных особенностей фазовых состояний вещества видно, что фщ.
единицы в газовом состоянии не взаимодействуют друг с другом, поэтому их
структура неопределенна и непостоянна. В жидком состоянии в поведении фщ.
единиц наблюдается больше взаимодействия, они объединены в более связанную
структуру, обладающую более определенными, чем газовое состояние вещества,
свойствами. Фщ. единицы в структуре жидкости совершают в секунду 1012 - 1013
колебаний, находясь в определенной фн. ячейке в течение 10-11 - 10-10 сек.
Следовательно, до перескока в новое положение или до перестройки структуры фн.
ячеек вокруг нее фщ. единица успевает совершить от 10 до 100 колебаний. Иначе
говоря, только от 1 до 10% колебательных движений фщ. единицы заканчиваются ее
перемещением в пространстве. В этом проявляются черты сходства жидкости с
твердым телом, в котором почти ни одно колебание молекулы (или атома) не
сопровождается ее переходом на другое место. Но если твердое тело
характеризуется практически неизменным относительным расположением фщ. единиц,
то в жидкости в результате относительного перемещения единиц уплотнение
структуры фн. ячеек является неравномерным, постоянно наблюдаются
кратковременные местные изменения на отдельных участках структуры. Под
действием внешних сил (например, силы тяжести) перемещения отдельных скоплений
частиц в жикости, то есть флуктуации ее плотности, становятся направленными. В
результате жидкость течет, то есть перемещается с изменением своей формы, но с
сохранением общего объема (при отсутствии испарения), в сторону приложения
силы.
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70