Question

Как связана необратимость процессов с законом сохранения энергии? Проиллюстрируйте свой ответ.

Answer 1

Ответ:

Преобразование энергий объектов происходит как правило под действием работы некоторых сил, действующих в одном направлении, а значит и энергия может либо уменьшаться, если работу совершает тело или у величиваться, если работа над ним. Одна и таже сила не может совершить работу над телом и одновременно исходить от тела.

Но с другой стороны, в химии есть такие понятия, как обратимые реакции и там законы сохранения прекрасно

Answer 2

Необратимость процессов и закон сохранения энергии тесно связаны, так как закон сохранения энергии утверждает, что энергия в изолированной системе остается постоянной. Она может менять свою форму, но не может исчезнуть или появиться из ниоткуда. Необратимость процессов означает, что некоторые процессы не могут происходить в обратную сторону без внешнего воздействия, и в ходе таких процессов может происходить потеря полезной энергии в виде тепла или других форм, которая уже не может быть полностью восстановлена обратно в исходную форму энергии.

Давайте рассмотрим пример силовой системы для наглядного объяснения этой связи:

Представьте, что у вас есть водонагреватель, который использует электрическую энергию, чтобы нагревать воду. Когда вы подключаете водонагреватель, электрическая энергия преобразуется в тепловую энергию, которая нагревает воду. Этот процесс является необратимым, так как тепловая энергия, которая выделяется в процессе нагрева, не может полностью вернуться обратно в электрическую энергию без каких-либо потерь, например, через теплораспределение в окружающую среду.

Закон сохранения энергии гласит, что полная энергия в этой системе остается постоянной. Таким образом, энергия не исчезает, но часть её становится менее доступной для совершения полезной работы (например, обратной конверсии в электрическую энергию). Эта потеря энергии в виде тепла или других неиспользуемых форм связана с необратимостью процессов.

Итак, связь между необратимостью процессов и законом сохранения энергии заключается в том, что в необратимых процессах может происходить потеря полезной энергии, и эта потеря соответствует изменению формы энергии, сохраняя всё же общую энергию в системе.