«Законы термодинамики и их проявление в биосферных процессах»

Термодинамика — наука, занимающаяся изучением законов взаимопреобразования и передачи энергии.

Термодинамика исторически возникла как эмпирическая наука об основных способах преобразования внутренней энергии нагретых тел в механическую. Однако в процессе своего развития термодинамика проникла во все разделы физики, где возможно ввести понятие «внутренняя энергия» и позволила теоретически предсказать многие явления задолго до появления строгой теории этих явлений.

Термодинамика опирается на фундаментальные законы, которые являются обобщением наблюдений над процессами, протекающими в природе независимо от конкретных свойств тел. Этим объясняется универсальность закономерностей и соотношений между физическими величинами, получаемых при термодинамических исследованиях.

Первый закон термодинамики характеризует и описывает процессы превращения энергии с количественной стороны и дает все необходимое для составления энергетического баланса любой установки или процесса.

Второй закон термодинамики, являясь важнейшим законом природы, определяет направление, по которому протекают термодинамические процессы, устанавливает возможные пределы превращения теплоты в работу при круговых процессах, позволяет дать строгое определение таких понятий, как энтропия, температура и т.д. В этой связи второй закон термодинамики существенно дополняет первый.

В ходе работы мы проанализировали учебную литературу по данной теме. Привели формулировки основных законов термодинамики, так же дали понятие биосфере ее характеристикам и процессам, протекающим в ней.

Было показано, что в процессах протекающих в биосфере отражаются законы термодинамики. Это можно проследить в процессах круговорота веществ. Биосфера как сложная самоподдерживающаяся система характеризуется энтропией, данная характеристика описывается во втором и третьем законах термодинамики. Энтропия характеризует степень вариативности микросостояния объекта. Качественно, чем выше энтропия, тем в большем числе существенно различных микросостояний может находиться объект при данном макросостоянии.

1. Биология. Пособие для поступающих в вузы / А.Г. Мустафин, Ф.К. Лагкуева, Н.Г. Быстренина и др. Под ред. В.Н. Ярыгина. – 3-е изд., испр. – М.: Высшая школа, 1998. – 478с.

2. Дмитриева В.Ф. Физика: Учебное пособие для техникумов. / Под ред. В.Л. Прокофьева. – 2-е изд. испр. и доп. – М.: Высшая школа, 1999. – 415с.

3. Базаров И. П. Термодинамика. М.: Высшая школа, 1991.

4. Физические факторы в биосфере. Учебное пособие - Москва: МАИ, 2000.- 88 с.