ролін Кориолис күші деп аталынатын күш аткдрады және ол
Жердің өз осінен бұрыштық ‘W жылдамдықпен айналу
салдарынан пайда болады.
Реал жағдайларда, үдемелі қозғалыста болатын дене
орналаскдн жүйелерде инерция күштері пайда болады,
олардьщ әсерінен судьщ баскд ендікке өтуіндегі өзінің
айналыстағы сызықтық жылдамдығынъщ инерциясын сақтап
кдлуы есебінен Жер меридианы бойымен ағатын өзеннің бір
жағасының шайылуы, “ендіктік” өзендердің терендеуі мен
балшықтануы, Жер осінен әртүрлі кдшықтықтағы айналыстың
сызықгық
жылдамдығыньщ
әргүрлі
болуы
есебінен
баллистикалық ракеталардың нысанаға жетпей немесе асып
кетуі және т.б. көітгеген құбылыстар болып тұрады.
Зерттеушілер дұниенің физикалық бейнесін тұрғызуда
алдымен қарапайым объекгілерді, атап айтсақ, тұрақгы кдтты
денелерді (кристалдар) және тепе-теңдікте болатын газдарды
қарастырған. Молекулалары көп хаосты қозғалыста болғанмен
газ, орташа алғанда, тыныштықга немесе орньпдгы қозгалыста
болады, сондықган оны жәй параметрлермен-қысыммен,
температурамен, тыгыздықпен -сипаттауға болады. Мұндай
жағдайлар сұйықтарға да тән. Заттардьщ ішкі қүрылымын
зерттеуде көптеген мәселелер алға қойылады, мысалы, "Не
себепті кристалдарда атомдар қатаң реттеліп орналаскдн, ал
газдарда-тұгастай хаос?" немесе "Сұйықтар қалай қүралған?"
Пракгикада сұйъіқгы газдан немесе кдтты денеден ажырату
жеңіл сияқгы, бірақ та бұл сұрақкд жауап беру өте күрделі.
М әселен, сынақ температурасы деп аталынатын ұғым бар,
оның жоғарғы мәнінде-сұйық пен газдьщ (будың) арасындағы
барлық айырмашылық жойылады. Бұл температура су үшін
374°С-ға тең (218 атмосфералық қысымда).
Кдлыпты
температураларда
баскд
ерекшеліктерді
де
кездестіруге болады. Мәселен, шыны соғылғанда, кристалл
секілді, бөлшектеніп сынады, ал ұзақ әлсіз қысымда ол
сұйықтар сияқты ағады. Демек, сұйықты ерекше физикалық
күй ретінде анықгау оңай мәселе емес. Сұйықтардың газ
бөлшекгерінің
толық
хаосты
қозғалыстарынан
айырмашылығы сұйықгардың орналасуында "көрші реттілік
сақталады.
Сонымен
сұйықгың
кіші-гірім
аумағындағы
бөлшектердің салыстырмалы орналасуында жеткілікті түрде
реттілік кдлыптасады.
Егер кіші көлемдерде сұйықгың
кдсиеттері әр бағытта өзгеріп отыратын болса, онда мұндай
20
денелерді (кристалдарды) сүйьщ кристалдар деп атайды. Бүлар
қазіргі электрондық аспаптарда кең қолданылады.
Ж ақында ашылған судың "есінде сақгау' кдсиеті мүлдем
ерекше. Алдын-ала өңдеуден өткен (лазер сәулесімен, магнит
өрісімен) су жаңадан ие болған кдсиетін ұзақ уақытқа дейін
өзгертпеңді. Бүл жұмбақ құыбылыс (тек суда ғана емес, басқа
сұйықтарда да) физика теориясында әлі өзінің түсінігін,
дәлелін тапкдн жоқ, дегенмен де ауыл шаруашьілығьінда,
медицинада қолданылуда. Медицинада сондай-ақ магниттік
терапия, яғни магнит өрісінің организмдегі кднға және
лимфаға әсері, қодданыльш жүр.
1.6. Молекулалық физика заңдылықтары.
Энтропия ж әне информация
Классикалық физикада тек жылулық құбылыстар теориясы
өте
көп
бөлшектердің
(атомдардың,
молекулалардьщ)
қозғалысының ықтимаддьгқ, статистикалық сипаттамаларьша
бағьгаатьшы
белгілі.
Ал
термодинамика
заңдарынан
құбылыстардың ауытқуы күні бүгінге дейін байкдлмаған.
Термодинамиканың бірінші заңы-энергияның сакгпалу заңы.
Механикада бұл заң негізгі элементар зандардан оңай
қорытыльш інығарылады, бірақ та қолданылуы шектеулі,
өйткені кинетикалық энергияньщ потенциадцы энергияға
айналуында және керісінше, энергияньщ бөлігі міндетгі түрде
жоғалады. Шындығында жоғалмаңцы, ол жеке молекулаларға
беріледі,
ол
негізінде,
жылу
энергиясына
айналады.
Термодинамика энергияньщ механикалық және жылулық
түрлерінің өзара ауысу ерекшеліктерін зертгейді.
Термодинамикада
Р.Клаузиус
енгізген
тэты
да
бір
маңызды, күйді сипаттайтьш, энтропия деп аталатын шама
бар.
Энтропия
жүйеге
берілетін
жылу
энергиясымен
байланысты. Жүйенің энтропиясының S өзгері AQ жылудьщ
агыны түрінде берілетін энергия мөлшерімен және осы
берілістеіі
температура
Т
шамасымен
анықталады:
Энергия берілгендегі Т температура жоғары болтан сайын,
ол сапалы болады (бүл жағдаңца ол энергия деп аталады), ал
энтропияның өсімшесі AS аз. Температура төмендеген сайын
21
энергия құнсызданады (бұл жагдайда ол анергия деп аталады),
ал энтропияның өсімшесі жоғары болады. Сонымен, энтропия
энергияның
құнсыздану
өлшемін
сипаттайды.
Баскдша
айтсақ, энтропия жүйенің жүмыс жасауына крбілеттілігін
жоғалтуының өлшемін сипаттайды.
Энтропия
күрделі
системаның
(мысалы,
өте
көп
молекулалардан немесе атомдардан құралган газ порциясы)
нақгы күйде табылуының ықгималдығын береді. Мұндай
күйлерге тыныштық күйі немесе, керісінше, атмосферадағы
циклондық құйындардың болуы жатады. Системаньщ әр күйі
әртүрлі ы қтималдықпен сипаттальшса, онда система ертелі-
кеш аз ықтималдық күйден ьгқтималдыгы ең жоғары күйге
өтеді. Осыларға сай, оньщ сипаттамасы- энтропия да өзгереді,
дәлірек айтсақ, өседі. Өз еркіне берілген тұйык, система хаосқа
ұмтылады: термодинамикалық тепе-тендік күйіне өткенде
бөлшектердің кұйлері араласып барлық микрокүйлердің
ықтималдыгы бірдей болады жөне осыған сәйкес энтропия
шамасы
S максимумға дейін
өседі.
Сонымен,
түйык,
системада энергия сақталады, ал энтропия түращпы болады
немесе крйсыбір максимал мәніне дейін артады. Баскдша
айтқанда, энтропияның S уақыт t бойынша туындысы
әрқашан нолъден артық немесе нольге тең:
Вүя-термодинамиканың екіниіі заңы. Абсолютті дәл бірінші
заңына
кдрағанда
термодинамиканың
екінші
заңыньщ
статистикалық,
ықгималдық
табиғаты
бар.
Өйткені,
энтропияның мәні, аз уақьггқа болса да, кейбір кезде өте кіші
шамаға- болсын, дегенімен төмеңдейді. Кдтаң зандылъгқтан
мұндай ауытқуды флуктуация деп атайды. Ескертетін жай:
термодинамиканың екінші заңы тұйық системада ғана
орынды болады, яғни система сырттан ешкдндай энергия ала
алмайды немесе система ішінде қосымша ешкдндай энергия
көзі ж оқ болуы тиіс.
Энтропияның өсу заңы, энергияның сақталу заңы сияқгы,
физикада
фундаментадды
магынасы
бар,
өйткені
ол
процестертердің өту бағытын көрсетеді. Энтропия-уакрітпен
бірмәнді байланысщш бірден-бір физикальщ шама, оның өзгеруі
"уақыт
стрелкасының"
бағытын
көрсетеді.
Егер
тұйық
системаньщ энтропиясы өссе, онда процестің уақытпен
кдрастырылғандағы, уақыт та өседі.
22
Достарыңызбен бөлісу: |
