Зміст
1. Що вивчає хімія, які основні етапи її розвитку?Дайте поняття структурної та еволюційної хімії
2. У чому сутність другого початку термодинаміки? Наведітьзначення к.к.д. для теплових станцій. У чому полягає суть спору про В«тепловоїсмерті Всесвіту В»? Які прийняті шкали температур? Який сенс абсолютного нуля температур?
3. Охарактеризуйте реакції, що лежать в основі енергії зірок.Вкажіть проблеми енергетики, пов'язані з термоядерною реакцією.
4. Опишіть розвиток уявлень про світло. Як і ким булопоказано, що світло є електромагнітна хвиля? У чому проявляються хвильовівластивості світла?
5. Поясніть, що таке Всесвіт, які її розміри, якіоб'єкти її складають і які моделі розвитку Всесвіту Вам відомі. Якіемпіричні підтвердження розвитку Всесвіту?
6. Дайте уявлення про фазових переходах, приведітьприклади фазових переходів різних типів (пологів). Що за явища - надтекучістьі надпровідність?
7. Якими методами вдалося вивчити склад живої клітини і їїмолекулярну будову? Які основні положення і значення клітинної теорії врозвитку біології?
8. Які види мінливості Вам відомі, в чому їх подібностіі відмінності? Яка форма мінливості дає вихідний матеріал для природноговідбору в природі? Доведіть, що природний відбірє напрямних фактором еволюції
10. Опишіть основні етапи розвитку біосфери. Якпредставляє наука початок життя на Землі? Якістадії походження життя по концепції Опаріна? Чому життя поки виявленатільки на нашій планеті? Які сучасні уявлення про походженняжиття? Суть ідей Ейгена.
Список літератури
1. Що вивчаєхімія, які основні етапи її розвитку? Дайте поняття структурної таеволюційної хімії
Хімія - наука, що вивчаєречовини та їх перетворення. Перетворення речовин відбуваються в результатіхімічних реакцій.
Перші відомості прохімічних перетвореннях люди отримали, займаючись різними ремеслами, колифарбували тканини, виплавляли метал, виготовляли скло. Тоді з'явилисяпевні прийоми й рецепти, але хімія ще не була наукою.
Не стала попередницеюхімії та середньовічна алхімія. Метою алхіміків був пошук так званогофілософського каменя, за допомогою якого будь-який метал можна було б перетворити назолото. Розуміються їхні зусилля залишилися марними. Але оскільки вони проводилирізні досліди, їм вдалося зробити декілька важливих практичних винаходів.Стали використовуватися печі, ретори, колби, апарати для перегонки рідин.Алхіміки приготували найважливіші кислоти, солі та оксиди, описали способирозкладання руд і мінералів.
У наші дні хімія сталамогутньою зброєю цивілізації, сировинною базою практично всіх галузейпромисловості та сільського господарства. З її допомогою створюються ліки івітаміни, добрива для підвищення родючості грунту і хімічні засоби захистурослин. Вугілля, нафта, газ і руди хімія перетворює в енергію і метали, бетоні скло, кераміку і численні органічні сполуки, в тому числі такі,яких у природі не було і не могло бути.
Збройні знанням хіміїлюди ведуть синтез барвників, штучних волокон, вибухових речовин,отримують напівпровідники і надпровідники, паливо для ракетних двигунів,нові будівельні матеріали. Ядерна енергетика також немислима без знанняхімії.
Однак в хімії досітак багато неясного і невідкритого! Постійно з'являються нові галузі староїнауки, нові речовини, нові методи їх отримання та дослідження. Вивчатихімію важко, але дуже цікаво. Особливо якщо з самого початку ти переконаєшся втому, що вона всюдисуща. Дійсно, куди не глянь - усюди навколо насоб'єкти і явища цієї чудової науки - хімічні речовини та хімічніреакції.
Основна метаморфоза,яку зазнала хімія в 20-му столітті, полягає в тому, що зВ«Експериментальної науки про речовини та їх перетворенняВ» вона перетворилася на системууявлень, методів, знань і теоретичних концепцій, спрямованих навивчення атомно-молекулярних систем (АМС). При цьому основним засобомопису, інтерпретації, прогнозу і використання АМС стала структура. Не будевеликим перебільшенням назвати всю сучасну хімію структурної.
Розроблено концепціюеволюційного каталізу, що описує умови та закономірності існування,саморозвитку, самоорганізації і прогресивної еволюції елементарних відкритихкаталітичних систем; обгрунтовано виділення еволюційної хімії як новоїпредметної області науки; запропонована загальна теорія прогресивної хімічноїеволюції і біогенезу, що описує на кількісному рівні перехід від вищихпроявів хімізму до життя [1].
2. У чому сутністьдругого початку термодинаміки? Наведіть значення к.к.д. для теплових станцій. Вчому полягає суть спору про В«теплової смерті ВсесвітуВ»? Які прийняті шкалитемператур? Який сенс абсолютного нуля температур?
Другий законтермодинаміки у формулюванні німецького фізика Р. Клаузіуса звучить так: В«Теплотане переходить мимовільно від холодного тіла до більш гарячого В». З урахуваннямвведеного в термодинаміку поняття ентропії як міри безладдя системиКлаузіус знову сформулював другий закон: ентропія замкнутої системи, тобтосистеми, яка не обмінюється з навколишнім середовищем ні енергією, ні речовиною,постійно зростає. А це означає, що такі системи еволюціонують убік збільшення в них безладдя, хаосу і дезорганізації, поки не досягнутьточки термодинамічної рівноваги, в якій всяке виробництво роботистає неможливим.
Переходячи до другогоначалу термодинаміки, Клаузіус розглядає кругові оборотні процеси тавказує, що в простому круговому процесі типу циклу Карно здійснюються двавиду перетворень: перехід теплоти в роботу і перехід теплоти більш високоютемператури в теплоту більш низької температури. Друге початок В«має виражативідношення між цими двома перетвореннями В». Обидва ці перетворення - В«явищаоднакової природи В»і в оборотному процесі можуть заміщати один одного. Клаузіусформулює другий початок як принцип еквівалентності перетворення наступнимчином:
В«Якщо ми назвемоеквівалентними два перетворення, які можуть заміщати один одного, не вимагаючидля цього ніякого іншого тривалого зміни, то виникнення з роботикількості теплоти Q, що має температуру Т, володіє еквівалентом Q/ф, аперехід кількості теплоти Q від температури T1, до температури Т2 маєеквівалент Q (1/ф 2-1/ф 1), де ф є деяка функція температури,незалежна від роду процесу, за допомогою якого здійснюються перетворення В».Клаузіус показує, що для оборотного кругового процесу сума еквівалентадорівнює нулю:
Це, по Клаузиусу,є математичним виразом другого початку. В«Стояти під знакомінтеграла вираз dQ/ф, - пише Клаузіус,-є диференціалом деякоїпов'язаної зі станом тіла величини, яка повністю визначена, якщовідомо стан тіла в розглянутий момент, хоча б нічого не буловідомо про шлях, по якому тіло в розглядається стан прийшов В».
Суть спору про В«тепловоїсмерті Всесвіту В»полягає в тому, що Всесвіт може зникнути, тому щосистеми, яка не обмінюється з навколишнім середовищем ні енергією, ні речовиною,постійно зростає. А це означає, що такі системи еволюціонують убік збільшення в них безладдя, хаосу і дезорганізації, поки не досягнутьточки термодинамічної рівноваги, в якій всяке виробництво роботистає неможливим.
Як відомо, середній ККДтеплової електростанції складає 45%, і 55% внутрішньої енергії паливаперетвориться в теплову енергію, утилізація якої в системах КВТЕ підвищуєзагальний ККД енергоджерел до 80-90%.
Гранично низькатемпература, при якій тиск ідеального газу звертається в нуль, називаютьабсолютним нулем температури.
При наближеннітемператури до абсолютного нуля енергія теплового руху молекул наближаєтьсядо нуля.
Абсолютнийнуль температури -початок відліку абсолютної температури по термодинамічної шкалою (шкалоюКельвіна). Абсолютний нуль температури розташований на 273,16 К нижчою температурипотрійної точки води (на 273,15 С нижче нуля температури за шкалою Цельсія;
Приабсолютному нулі температури припиняються хаотичні рухи атомів, мол...
