8,241 matches
-
tratează un nucleu microscopic ca și cum ar fi o picătură macroscopică cu o suprafață bine definită a cărei energie liberă este estimată cu ajutorul unei proprietăți de echilibru: "tensiunea interfacială σ". Pentru un nucleu care poate fi nu mai mare decât zece molecule la un loc, nu este întotdeauna clar că putem trata ceva atât de mic ca pe un volum plus o suprafață. De asemenea, nucleația este în mod inerent un fenomen în afara echilibrului termodinamic, astfel încât nu este întotdeauna evident că rata
Nucleația () [Corola-website/Science/337374_a_338703]
-
simplu a unor coloizi. Pentru cristalizarea sferelor grele teoria clasică este o teorie foarte rezonabil aproximată. Deci, pentru studiul modelelor simple teoria clasică a nucleației funcționează destul de bine, dar nu știm dacă funcționează la fel de bine când e vorba de cristalizarea moleculelor complexe. Procesele de tranziție de fază pot fi, de asemenea, explicate în termeni de descompunere spinodală, în care separarea fazelor este întârziată până când sistemul intră în zona instabilă în care o mică perturbare în compoziție duce la o scădere în
Nucleația () [Corola-website/Science/337374_a_338703]
-
agregare, polarizarea dielectrică și magnetizarea, radiația termică. Aplicațiile practice sunt și ele numeroase și variate, de la frigider și încălzire centrală la energie regenerabilă și prognoză meteorologică. O abordare alternativă a fenomenelor termodinamice o reprezintă mecanica statistică. Pornind de la structura microscopică (molecule și atomi), luând în considerare interacțiunile (forțele) dintre aceste componente și folosind metode statistice (aplicabile sistemelor alcătuite dintr-un număr foarte mare de componente), mecanica statistică poate, prin intermediul unor calcule laborioase, să deducă (și prin aceasta să confirme) rezultatele obținute
Termodinamică () [Corola-website/Science/297677_a_299006]
-
chimie coloidală la Universitatea Wisconsin din Madison City (SUA). Frumkin este fondatorul bazelor electrochimiei moderne. A aplicat ecuația termodinamică a lui Gibbs în procesul real al absorbției. A dedus ecuația stării stratului adsorbant. A examinat influența câmpului electric asupra absorbției moleculelor, a măsurat salturile potențielalor și polaritatea moleculelor. A studiat structura stratului electric dublu și influența lui asupra vitezei proceselor electrochimice. A introdus noțiunea de potențial zero. A propus o nouă metodă de studiere a absorbției moleculelor organice pe baza măsurării
Alexandru Naum Frumkin () [Corola-website/Science/313487_a_314816]
-
City (SUA). Frumkin este fondatorul bazelor electrochimiei moderne. A aplicat ecuația termodinamică a lui Gibbs în procesul real al absorbției. A dedus ecuația stării stratului adsorbant. A examinat influența câmpului electric asupra absorbției moleculelor, a măsurat salturile potențielalor și polaritatea moleculelor. A studiat structura stratului electric dublu și influența lui asupra vitezei proceselor electrochimice. A introdus noțiunea de potențial zero. A propus o nouă metodă de studiere a absorbției moleculelor organice pe baza măsurării capacității stratului electric dublu cu ajutorul curentului alternativ
Alexandru Naum Frumkin () [Corola-website/Science/313487_a_314816]
-
câmpului electric asupra absorbției moleculelor, a măsurat salturile potențielalor și polaritatea moleculelor. A studiat structura stratului electric dublu și influența lui asupra vitezei proceselor electrochimice. A introdus noțiunea de potențial zero. A propus o nouă metodă de studiere a absorbției moleculelor organice pe baza măsurării capacității stratului electric dublu cu ajutorul curentului alternativ. A studiat mecanismul supratensiunii hidrogenului asupra diferitor metale. A propus metoda electrodului rotativ pentru studierea ionizării hidrogenului pe platină. A dezvoltat teoria coroziunii metalelor și teoria flotației. A explicat
Alexandru Naum Frumkin () [Corola-website/Science/313487_a_314816]
-
închisă cu un obturator, a cărui manipulare implică o cantitate neglijabilă de energie. Discuția ignoră orice dificultăți cuantice. Evident, presiunea gazului în cele două compartimente este aceeași. Demonul se află lângă obturator, de o parte a peretelui și, ori de câte ori o moleculă a gazului se apropie din partea sa de deschidere, o lasă să treacă prin ea. În felul acesta, numărul de molecule aflate în compartimentul în care se află demonul scade cu timpul iar între cele două încăperi apare o diferență de
Demonul lui Maxwell () [Corola-website/Science/309677_a_311006]
-
gazului în cele două compartimente este aceeași. Demonul se află lângă obturator, de o parte a peretelui și, ori de câte ori o moleculă a gazului se apropie din partea sa de deschidere, o lasă să treacă prin ea. În felul acesta, numărul de molecule aflate în compartimentul în care se află demonul scade cu timpul iar între cele două încăperi apare o diferență de presiune. Dacă îngăduim partiției să devină mobilă ca parte a unui piston, ea se va deplasa din cauza diferenței de presiune
Demonul lui Maxwell () [Corola-website/Science/309677_a_311006]
-
doilea al termodinamicii a fost încălcat: căldura de la un singur rezervor a fost transformată în lucru mecanic. Demonul descris aici (al presiunii) este ușor diferit de cel descris în multe cărți, de exemplu Ref.2, cel „al temperaturii”, care separă moleculele rapide de cele încete într-un recipient izolat termic. Recipientul în care se află demonul formează împreună cu rezervorul un sistem izolat. În primul pas al procesului, demonul creează o diferență de presiune între cele două compartimente, micșorând numărul de molecule
Demonul lui Maxwell () [Corola-website/Science/309677_a_311006]
-
moleculele rapide de cele încete într-un recipient izolat termic. Recipientul în care se află demonul formează împreună cu rezervorul un sistem izolat. În primul pas al procesului, demonul creează o diferență de presiune între cele două compartimente, micșorând numărul de molecule de gaz din compartimentul său. Se poate verifica din formula de mai sus că entropia gazului a scăzut fără să aibă loc un schimb de căldură cu rezervorul. În pasul al doilea o anumită cantitate de căldură "Q" este preluată
Demonul lui Maxwell () [Corola-website/Science/309677_a_311006]
-
activitatea unui demon automat care să împiedice scăderea entropiei. Asupra naturii acestui element domnește până azi un dezacord. Pentru a reduce problema demonului la „esența” ei, Szilard a introdus în 1929 (Ref.3) abstracțiunea unui gaz constând într-o singura moleculă (fizica statistică nu pune o limită principială numărului de molecule ale unui gaz, atâta timp cât ele nu interacționează între ele). Gazului unimolecular i se pot atribui toate funcțiile termodinamice ale unui gaz normal; în particular are o energie a cărei medie
Demonul lui Maxwell () [Corola-website/Science/309677_a_311006]
-
naturii acestui element domnește până azi un dezacord. Pentru a reduce problema demonului la „esența” ei, Szilard a introdus în 1929 (Ref.3) abstracțiunea unui gaz constând într-o singura moleculă (fizica statistică nu pune o limită principială numărului de molecule ale unui gaz, atâta timp cât ele nu interacționează între ele). Gazului unimolecular i se pot atribui toate funcțiile termodinamice ale unui gaz normal; în particular are o energie a cărei medie este menținută constantă prin interacțiune cu un rezervor de căldură
Demonul lui Maxwell () [Corola-website/Science/309677_a_311006]
-
cărei medie este menținută constantă prin interacțiune cu un rezervor de căldură, dar are proprietatea specială că poate fi comprimat la jumătate din volumul său fără lucru mecanic: este suficient să introducem în recipientul care îl conține un perete despărțitor: molecula se află sau de o parte sau de cealaltă a pistonului, deci este „comprimată”, fără lucru mecanic, la un volum mai mic: nu știm însă de ce parte. Demonul imaginat de Szilard face întâi o măsurătoare și stabilește de ce parte a
Demonul lui Maxwell () [Corola-website/Science/309677_a_311006]
-
de o parte sau de cealaltă a pistonului, deci este „comprimată”, fără lucru mecanic, la un volum mai mic: nu știm însă de ce parte. Demonul imaginat de Szilard face întâi o măsurătoare și stabilește de ce parte a peretelui se găsește molecula; după ce a căpătat această informație, transformă (cu oricât de puțin consum de energie) peretele într-un piston care, de pe urma diferenței de presiune, poate efectua un lucru mecanic asupra exteriorului. Astfel molecula transformă căldura "Q" primită de la rezervor - care îi menține
Demonul lui Maxwell () [Corola-website/Science/309677_a_311006]
-
măsurătoare și stabilește de ce parte a peretelui se găsește molecula; după ce a căpătat această informație, transformă (cu oricât de puțin consum de energie) peretele într-un piston care, de pe urma diferenței de presiune, poate efectua un lucru mecanic asupra exteriorului. Astfel molecula transformă căldura "Q" primită de la rezervor - care îi menține energia medie constantă - în lucru mecanic. După ce pistonul a ajuns la capăt, un perete despărțitor este din nou introdus și procesul continuă. Privim acum evoluția entropiei în acest proces. Interesează numai
Demonul lui Maxwell () [Corola-website/Science/309677_a_311006]
-
Privim acum evoluția entropiei în acest proces. Interesează numai termenul referitor la volum: chiar după introducerea peretelui despărțitor,formula 4 unde N este numărul lui Avogadro, iar k este constanta lui Boltzmann. După măsurătoare, deoarece știm - o dată cu demonul - unde se află molecula, formula 5. Deci, în momentul în care rezultatul măsurătorii este cunoscut demonului, entropia totală a scăzut cu formula 6. Dacă principiul al doilea al termodinamicii se poate aplica sistemului simplu format din demon și încăperea cu o moleculă (ceea ce nu este necontestat
Demonul lui Maxwell () [Corola-website/Science/309677_a_311006]
-
demonul - unde se află molecula, formula 5. Deci, în momentul în care rezultatul măsurătorii este cunoscut demonului, entropia totală a scăzut cu formula 6. Dacă principiul al doilea al termodinamicii se poate aplica sistemului simplu format din demon și încăperea cu o moleculă (ceea ce nu este necontestat), trebuie să concludem că: În lucrarea sa din 1929, Szilard a optat pentru prima soluție, după care orice act binar de măsurare (stabilirea dacă molecula este în stânga sau în dreapta) reprezintă un proces ireversibil și este legat
Demonul lui Maxwell () [Corola-website/Science/309677_a_311006]
-
poate aplica sistemului simplu format din demon și încăperea cu o moleculă (ceea ce nu este necontestat), trebuie să concludem că: În lucrarea sa din 1929, Szilard a optat pentru prima soluție, după care orice act binar de măsurare (stabilirea dacă molecula este în stânga sau în dreapta) reprezintă un proces ireversibil și este legat de o creștere a entropiei cu cel puțin formula 9, adică de transmiterea către rezervorul de căldură a unei cantități de energie mai mare sau egală cu formula 10. În limbaj
Demonul lui Maxwell () [Corola-website/Science/309677_a_311006]
-
de măsurători în care această limită este respectată și a justificat astfel de ce demonul nu încalcă principiul al doilea când recurge la ele (Ref.4). În analiza sa, Brillouin presupune că demonul își începe acțiunea după ce „vede” unde se află molecula. „A vedea” înseamnă că cel puțin o cuantă de lumină provenind de la o sursă luminoasă aflată în interiorul încăperii este împrăștiată de moleculă și ajunge pe retina demonului. Împreună cu demonul și gazul la temperatura "T" se găsește în interiorul încăperii, în echilibru
Demonul lui Maxwell () [Corola-website/Science/309677_a_311006]
-
ele (Ref.4). În analiza sa, Brillouin presupune că demonul își începe acțiunea după ce „vede” unde se află molecula. „A vedea” înseamnă că cel puțin o cuantă de lumină provenind de la o sursă luminoasă aflată în interiorul încăperii este împrăștiată de moleculă și ajunge pe retina demonului. Împreună cu demonul și gazul la temperatura "T" se găsește în interiorul încăperii, în echilibru cu pereții ei (și cu retina demonului), și radiație electromagnetică, a cărei energie este distribuită după frecvențe corespunzător temperaturii "T", conform formulei
Demonul lui Maxwell () [Corola-website/Science/309677_a_311006]
-
și gazul la temperatura "T" se găsește în interiorul încăperii, în echilibru cu pereții ei (și cu retina demonului), și radiație electromagnetică, a cărei energie este distribuită după frecvențe corespunzător temperaturii "T", conform formulei lui Planck : formula 12. Pentru a „vedea” o moleculă, retina trebuie să fie impresionată de o cuantă cu o energie formula 13 sensibil diferită de valoarea medie dată de această formulă (ca.0,9 "kT"). Aceasta se poate obține de la o sursă de radiație cu o temperatură formula 14 mai înaltă
Demonul lui Maxwell () [Corola-website/Science/309677_a_311006]
-
în altul. Exemplele pe care le oferă sunt legate de aparatul lui Szilard și unele sunt pur mecanice (Ref.12): în principiu, este posibil de detectat diferența de presiune între cele două compartimente ale aparatului (numai într-unul se găsește molecula) cu o cheltuială de energie oricât de mică. Descriem acum evoluția entropiei și balanța energetică în aparatul lui Szilard, (notat cu A) presupunând că memoria demonului constă intr-un al doilea aparat Szilard (notat cu M), și aflat la început
Demonul lui Maxwell () [Corola-website/Science/309677_a_311006]
-
Szilard, (notat cu A) presupunând că memoria demonului constă intr-un al doilea aparat Szilard (notat cu M), și aflat la început în starea fundamentală, să zicem stânga (L = left): aceasta înseamnă că în M se găsește o partiție, iar molecula se află în L. Pentru simplitate, neglijăm în expresia entropiei termenii legați de volum și temperatură, și calculăm entropia prin formula formula 31 unde "n" este numărul de stări posibile pentru sistemul aparat + demon, evaluat de un observator situat în afara lui
Demonul lui Maxwell () [Corola-website/Science/309677_a_311006]
-
de mulți fizicieni, dar există multe critici, de exemplu Ref.8, 9 , la care Bennett răspunde în Ref.10 . La ora actuală, „morala” acestui mod de a privi demonul este: lucrul mecanic pe care îl câștigă demonul prin urmărirea unei molecule este obligat sa îl consume când se pregătește să urmărească molecula următoare! Într-o lucrare recentă foarte lucidă (Ref.14), John D.Norton atrage atenția asupra confuziei prezente într-o serie de lucrări, între entropia "informațională" și cea "termodinamică". De
Demonul lui Maxwell () [Corola-website/Science/309677_a_311006]
-
9 , la care Bennett răspunde în Ref.10 . La ora actuală, „morala” acestui mod de a privi demonul este: lucrul mecanic pe care îl câștigă demonul prin urmărirea unei molecule este obligat sa îl consume când se pregătește să urmărească molecula următoare! Într-o lucrare recentă foarte lucidă (Ref.14), John D.Norton atrage atenția asupra confuziei prezente într-o serie de lucrări, între entropia "informațională" și cea "termodinamică". De exemplu, după Norton, afirmația că entropiile a două aparate Szilard unimoleculare
Demonul lui Maxwell () [Corola-website/Science/309677_a_311006]