Совет 1: Принцип возрастания энтропии

Энтропия – это величина, характеризующая тепловое состояние тела или системы тел; степень неупорядоченности этой системы. При любых процессах, происходящих в закрытой системе, энтропия меняется, т.е. возрастает или остается постоянной. Причем возрастание энтропии – это необратимый процесс.

Теория «тепловой смерти» и появление термина энтропия



Впервые это понятие ввел немецкий физик Р. Клаузиус в середине позапрошлого столетия. Он вместе с В. Томсоном открыл второе начало термодинамики, которое заставило ученых сделать неожиданные выводы. Они обнаружили наличие фундаментальной асимметрии, т.е. однонаправленности всех процессов, самопроизвольно происходящих в природе. Это доказывают все процессы происходящие вокруг человека. Например, горячие тела через определенный промежуток времени остывают, но сами по себе холодные вещи горячими не становятся, или прыгающий мяч в итоге останавливается, а мяч, лежащий на земле, не станет самопроизвольно подскакивать. Это проявление свойств природы, отличных от свойств сохранения энергии. Оно заключается в том, что, несмотря на то, что полное количество энергии должно сохраняться в любом действии, распределение ее меняется необратимым образом. В процессе превращения, энергия в конечном результате превращается в тепло, которое, не будучи ни в чем задействовано, растворяется в воздухе. Это привело ученых к мысли, что когда-то наступит момент, когда звезды погаснут, все процессы во Вселенной остановятся, и наступит состояние, так называемой «тепловой смерти». В связи с этим была введена физическая величина, получившая имя энтропия. По своей сути – это мера степени хаоса в состоянии физической системы.


Принцип энтропии



Второе начало термодинамики говорит о том, что энтропия замкнутой системы физических тел, ни при каких обстоятельствах не убывает, как минимум она остается постоянной. Любые процессы, происходящие во Вселенной, сопровождаются возрастанием энтропии. Именно это утверждение принято считать ее принципом. Кроме того, энтропия характеризует условия, при которых запасается энергия. Например, если запас энергии происходит при высокой температуре, то ее энтропия будет иметь довольно низкий показатель, а качество, наоборот, высокий. И, напротив, то же самое количество энергии, запасаемое при низкой температуре, будет обладать высокой энтропией, а качество станет низким. Под качеством энергии подразумевается возможность применения любого вида энергии для совершения полезной работы.


Возрастание энтропии – это признак, присущий всем естественным процессам. Он соответствует запасу энергии в условиях более низких температур. Принцип возрастания энтропии сводится к утверждению, что энтропия изолированных систем обязательно будет возрастать при любом изменении их состояния, она останется неизменной только в том случае, если процессы будут обратимыми.


Эти утверждения о существовании и возрастании энтропии основываются на постулате, отражающем необратимость реальных природных процессов. На самом деле принципы существования и возрастания энтропии имеют между собой мало общего. В физическом смысле принцип существования энтропии обуславливает термодинамические свойства систем, а принцип возрастания энтропии – самое вероятное развитие реальных природных процессов.

Совет 2: Принцип работы и устройство АКПП

Переключение передач в АКПП происходит с помощью блокировки отдельных элементов планетарного механизма, которая осуществляется в результате гидравлического воздействия фрикционной муфты. Сцепление в АКПП осуществляется с помощью гидротрансформатора.
Автоматическая коробка переключения передач (АКПП) предназначена для изменения частоты вращения трансмиссионного вала в зависимости от текущих условий движения автомобиля без непосредственного участия водителя. В современных автомобилях применяются в основном гидромеханические АКПП. Основными конструктивными узлами АКПП являются гидротрансформатор, планетарный редуктор, фрикционная муфта и муфта обгона. Координация работы АКПП осуществляется с помощью электрогидравлического блока управления.

Гидротрансформатор



Гидротрансформатор в составе АКПП выполняет функции муфты сцепления в механических коробках передач, обеспечивая передачу крутящего момента во время страгивания автомобиля. Конструктивно гидротрансформатор состоит из трех лопаточных колес – одного неподвижного (статора) и двух вращающихся. Первое вращающееся колесо (насос) закреплено на маховике коленчатого вала и передает крутящий момент от двигателя. Поток гидравлической жидкости направляется насосным колесом на статор, после чего заставляет вращаться второе колесо (турбину), передающее крутящей момент на трансмиссионный вал.

Планетарный редуктор



Планетарная передача в конструкции АКПП служит для передачи крутящего момента и изменения его значения в зависимости от условий движения. Планетарный редуктор отличается от других типов более компактными размерами, а также отсутствием рывков во время переключения передач.

Планетарная передача автоматической коробки состоит из солнечной шестерни, сателлитов, водила и эпицикла. Крутящий момент передается от солнечной шестерни на сателлиты, перемещающиеся по внутренним зубьям эпицикла. Далее передача момента осуществляется на корпус сателлитов (водило), связанный с выводным валом редуктора. Переключение передач осуществляется с помощью блокировки отдельных элементов планетарного редуктора.

Фрикционные муфты



Фрикционная муфта предназначена для создания гидравлического управляющего воздействия на элементы планетарного редуктора, блокируя их в зависимости от требуемой частоты вращения трансмиссионного вала. Муфта состоит из барабана и внутреннего хаба, в пространстве между которыми расположен пакет фрикционных дисков, перемещение которых осуществляется в зависимости от положения гидравлического поршня.

Муфта обгона



Обгонная муфта обеспечивает передачу крутящего момента в нужном направлении и не дает валу проворачиваться в обратную сторону. Конструктивно она состоит из внешнего диска, внешнего диска и роликов. При возрастании центробежной силы ролики прижимаются к периферийной поверхности внешнего диска, обеспечивая механическую передачу крутящего момента.

Совет 3: Что такое абсолютная температура

Понятие абсолютной температуры изучается и принимается в термодинамике, но также подразумевает понимание молекулярно-кинетической теории, ибо она связана с энергией теплового движения частиц вещества.
Вам понадобится
  • Учебник по молекулярной физике, учебник по термодинамике.
Инструкция
1
Прочитайте общее определение абсолютной температуры в учебнике по молекулярной физике. В данном разделе физики абсолютность температуры связана с несколько другими процессами, чем в термодинамике. Как известно, термодинамическая температура в молекулярно-кинетической теории вводится как некоторая величина, характеризующая степень интенсивности хаотического или теплового движения частиц вещества.
2
В данном контексте термодинамическая температура вводится при определении средней кинетической энергии системы частиц. Предполагается, что температура является мерой, пропорциональной кинетической энергии частиц вещества. Кинетическая энергия движения системы частиц равна одной второй произведения массы частицы на квадрат средней скорости. Данную энергию приравнивают к выражению, пропорциональному температуре тела и равному трем вторым произведения постоянной Больцмана на абсолютную температуру. Из данного выражения можно найти, как определяется абсолютная температура.
3
Обратите внимание на то, что при молекулярно-кинетическом определении температуры нулевое значение соответствует отсутствию кинетической энергии у системы частиц вещества. Данное положение, конечно, практически нереализуемо, но теоретически вполне обосновано. На практике же при приближении к абсолютному нулю состояние частиц становится максимально упорядоченным. В какой-то момент кинетическая энергия частиц становится минимально возможной, и дальнейшее уменьшение температуры невозможно. Данное ограничение на невозможность достижения абсолютного нуля обосновывает квантовая механика.
4
Посмотрите, каково определение абсолютной температуры в любом учебнике по термодинамике. Первое, что бросается в глаза – это независимость данной температуры от рода и вообще каких-либо частных свойств вещества. Определение температуры в термодинамике связывается с работой тепловой машины и понятием энтропии. Температуру тела определяют в данном случае, определяя то количество тепла, которое поглощает тепловая машина, работающая между температурой исследуемого тела и температурой в один градус. Такая температура и называется абсолютной термодинамической температурой. Энтропия же вводится из предположений, что должна существовать некоторая функция, пропорциональная и температуре и количеству тепла. Из дифференциального соотношения для данной функции и выражается абсолютная температура в термодинамике.
Видео по теме
Поиск
Совет полезен?
Добавить комментарий к статье
Осталось символов: 500
к
Honor 6X Premium
новая премиальная версия
узнать больше