Энергияның сақталу және түрлену заңдылықтарының ашылу тарихы

Кіріспе ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 3
І. Энергияның сақталу және түрлену заңдылықтарының ашылу тарихы
1.1.Табиғаттағы механикалық энергияның қоланылуының бастауы ... ... ... 4
1.2.Жылу энегиясын қолданудың бастауы ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .
1.3.Ядролық энергияның ашылуы және адамзаттың ғарышты игеруінің басталуы ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...5
ІІ. Энергия.Энергия түрлері.
2.1.Кинетикалық энергия ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...7
2.2.Потенциалдық энергия ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 9
2.3.Термодинамикалық түсініктер мен анықтамалар ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...12
Қорытынды ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .17
Пайдаланылған әдебеттер ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...18

Энергияның сақталу және түрлену заңдылықтарын қазіргі заман жаратылыстану ғылымында маңызды заңдылықтар болып есептеледі. Ол диалектикалық матерализмнің материямен қозғалысын жойылмайтындығын және өздігінен пайда болмайтындығын көрсетеді.Бұл заңның берілуі белгілі болды. Барлық түрдегі энергиялардың қосындысы тұйық жүйеде тұрақты шамаға тең болады. Ежелгі гректер сақталу идеясын былай деп береді:” жоқтан бар болмайды”. Бұл жоғары деңгейлі идея өз әсерін біртіндеп кеңінен жайа бастады. Оның даму процесінде жаратылыстануға массаның сақталуы, қозғалыс мөлшері ал XXI ғ энергияның сақталу және түрлену заңдылықтары ашылды.
Энергия(гр. energeіa – әсер, әрекет) – материя қозғалысының әр түрлі формасының жалпы өлшеуіші.Материя қозғалысының әр түрлі формалары бір-біріне айналып (түрленіп) отырады. 19 ғасырдың орта шенінде осы қозғалыстың барлық формалары бір-біріне белгілі бір сандық мөлшерде ғана айтылатындығы анықталды; осы жағдай “энергия” ұғымын енгізуге, яғни қозғалыстың әр түрлі физикалық формаларын бірыңғай өлшеуішпен өлшеуге мүмкіндік берді. “ Энергия” ұғымы сақталу заңына бағынады (қ. Энергияның сақталу заңы, Термодинамика). Энергия туралы түсінік мәңгілік қозғалтқыш жасаудың мүмкін еместігін дәлелдеуге байланысты пайда болды. Жұмыстың қоршаған ортадағы немесе жүйедегі белгілі бір өзгерістің (отынның жануы, судың құлауы, т.б.) нәтижесінде ғана орындалатындығы анықталды; дененің бір күйден басқа бір күйге ауысуы кезіндегі белгілі бір жұмыс істеу қабілеті оның энергиясы деп аталды.
Термодинамика денелер энергиясын бір-біріне жылу мен жұмыс түрінде өзгеруін, айналуын зерттейді. Қоршаған ортадағы энергияның осылай алмасуы термодинамикада сандық сипаттама ретінде қарастырылады. Жылу, электрон, атом, молекула сияқты бөлшектердің ретсіз қозғалысын, яғни олардың кинетикалық энергиясының жылу түріндегі энергиямен алмасуын, ал жұмыс — сол бөлшектердің реттелген қозғалысын кинетикалық энергия түрінде сипаттайды.
Термодинамиканы кейде энергетика деп те атайды. Ол зерттеуші колындағы аса қуатты кару, таптырмас әдіс болса да, бәрін шеше бермейді. Оның көмегімен белгілі процесс кезінде алынатын барынша тиімді, мейлінше пайдалы жұмысты болжап айтуға, тепе-тендік күйді анықтауға, жоғары шығымды, жүріп жатқан реакция үшш тиімді температураны, қысымды, еріткіш ортаны, т. с. с. білуге болады. Сондай-ақ, термодинамика берілген реакцияның жүру, жүрмеуін, бағытын анықтайды. Бірақ осы реакция жүру үшін қанша уақыт қажет, ол қандай жолмен жүреді деген сауалдарға жауап бере алмайды.

1. Савельев И.В.: Жалпы физика курсы, II том. Электр. «Наука» физика-математика әдебиетінің бас редакциясы, М., 1970 ж
2. Интернет «google», «яндекс»

Пән: Физика
Жұмыс түрі: Реферат
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 18 бет
Таңдаулыға:

Мазмұны

Кіріспе ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..3

І. Энергияның сақталу және түрлену заңдылықтарының ашылу тарихы

1.1.Табиғаттағы механикалық энергияның қоланылуының бастауы ... ... ... 4

1.2.Жылу энегиясын қолданудың бастауы ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... -

1.3.Ядролық энергияның ашылуы және адамзаттың ғарышты игеруінің басталуы ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .5

ІІ. Энергия.Энергия түрлері.

2.1.Кинетикалық энергия ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 7

2.2.Потенциалдық энергия ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .9

2.3.Термодинамикалық түсініктер мен анықтамалар ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...12

Қорытынды ... ... ... ... ... ... .. ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .17

Пайдаланылған әдебеттер ... ... ... ... ... ... .. ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..18

Кіріспе

Энергияның сақталу және түрлену заңдылықтарын қазіргі заман жаратылыстану ғылымында маңызды заңдылықтар болып есептеледі. Ол диалектикалық матерализмнің материямен қозғалысын жойылмайтындығын және өздігінен пайда болмайтындығын көрсетеді.Бұл заңның берілуі белгілі болды. Барлық түрдегі энергиялардың қосындысы тұйық жүйеде тұрақты шамаға тең болады. Ежелгі гректер сақталу идеясын былай деп береді:" жоқтан бар болмайды". Бұл жоғары деңгейлі идея өз әсерін біртіндеп кеңінен жайа бастады. Оның даму процесінде жаратылыстануға массаның сақталуы, қозғалыс мөлшері ал XXI ғ энергияның сақталу және түрлену заңдылықтары ашылды.
Энергия(гр. energeіa - әсер, әрекет) - материя қозғалысының әр түрлі формасының жалпы өлшеуіші.Материя қозғалысының әр түрлі формалары бір-біріне айналып (түрленіп) отырады. 19 ғасырдың орта шенінде осы қозғалыстың барлық формалары бір-біріне белгілі бір сандық мөлшерде ғана айтылатындығы анықталды; осы жағдай "энергия" ұғымын енгізуге, яғни қозғалыстың әр түрлі физикалық формаларын бірыңғай өлшеуішпен өлшеуге мүмкіндік берді. " Энергия" ұғымы сақталу заңына бағынады (қ. Энергияның сақталу заңы, Термодинамика). Энергия туралы түсінік мәңгілік қозғалтқыш жасаудың мүмкін еместігін дәлелдеуге байланысты пайда болды. Жұмыстың қоршаған ортадағы немесе жүйедегі белгілі бір өзгерістің (отынның жануы, судың құлауы, т.б.) нәтижесінде ғана орындалатындығы анықталды; дененің бір күйден басқа бір күйге ауысуы кезіндегі белгілі бір жұмыс істеу қабілеті оның энергиясы деп аталды.
Термодинамика денелер энергиясын бір-біріне жылу мен жұмыс түрінде өзгеруін, айналуын зерттейді. Қоршаған ортадағы энергияның осылай алмасуы термодинамикада сандық сипаттама ретінде қарастырылады. Жылу, электрон, атом, молекула сияқты бөлшектердің ретсіз қозғалысын, яғни олардың кинетикалық энергиясының жылу түріндегі энергиямен алмасуын, ал жұмыс -- сол бөлшектердің реттелген қозғалысын кинетикалық энергия түрінде сипаттайды.
Термодинамиканы кейде энергетика деп те атайды. Ол зерттеуші колындағы аса қуатты кару, таптырмас әдіс болса да, бәрін шеше бермейді. Оның көмегімен белгілі процесс кезінде алынатын барынша тиімді, мейлінше пайдалы жұмысты болжап айтуға, тепе-тендік күйді анықтауға, жоғары шығымды, жүріп жатқан реакция үшш тиімді температураны, қысымды, еріткіш ортаны, т. с. с. білуге болады. Сондай-ақ, термодинамика берілген реакцияның жүру, жүрмеуін, бағытын анықтайды. Бірақ осы реакция жүру үшін қанша уақыт қажет, ол қандай жолмен жүреді деген сауалдарға жауап бере алмайды.

1.1.Табиғаттағы механикалық энергияның қоланылуының бастауы.
1.Сақталу заңдарының ашылуы.
2.Энергияның сақталу заңдарын қолдану.
Энергияның сақталу және түрлену заңдылықтарын қазіргі заман жаратылыстану ғылымында маңызды заңдылықтар болып есептеледі. Ол диалектикалық матерализмнің материямен қозғалысын жойылмайтындығын және өздігінен пайда болмайтындығын көрсетеді.Бұл заңның берілуі белгілі болды. Барлық түрдегі энергиялардың қосындысы тұйық жүйеде тұрақты шамаға тең болады. Ежелгі гректер сақталу идеясын былай деп береді:" жоқтан бар болмайды". Бұл жоғары деңгейлі идея өз әсерін біртіндеп кеңінен жайа бастады. Оның даму процесінде жаратылыстануға массаның сақталуы, қозғалыс мөлшері ал XXI ғ энергияның сақталу және түрлену заңдылықтары ашылды. Осы кезеңде берілген заңдылықтың пайда болуына жеткілікті жағдайлар жеткілікті болған еді. Энергияның сақталу және түрлену заңына ашылуына негізгі түрткілердің бірі болып, Бу технологиясы және онымен байланысты болған теориялық жұмыстар еді. Бу машинасы ойлап табылған соң оның транспортта қолдануға әрекет бастады. Алғашқыда 1736 жылы бу қайығынан патенті алынды.(Румьс). Ал 1807 жылы Америкадағы Гудзон өзенінде Фултьтонның "Клермонт" атты алғашқы пароходы жүзе бастады. Шветтік Эриксонның винтті пароходтары, 1839 жылдан бастап дөңгелекті пароходты буды пайдалануы арќылы шешіле бастады. 1970 жылы алғашқы бу машинасы өте қиын басқарылатын болып, апатқа ұшырады. Алғашқы паровоз Треветик жағынан құрылып , тегіс рельсті жолда жүгізілді.Алғашқы теміржол линиясы Англияда 1825 жылда пайда болды. Бұнда Стефенсон паровозынан тыс атпен жүретін вагондар да жүре бастады. 1830 жылда Манчестермен Ливерпуль арасында теміржол құрылып бітті. Онда жүрген паровоздың жылдамдығы сағатына 35 км-ге жетті.
1.2.Жылу энегиясын қолданудың бастауы.
1. Бу күшінен пайдаланылған құрылымдардың дамуы мен оны пайдалану.
2.Бу двигателдерінің ПӘК - інің асуы.
Машина өндірісінің көтерілуі және дамуында маңызды роль энергетика және машина өнеркәсібіне берілді. Универсал двигатель туралы қойылған мәселе бу энергетикасының дамуындағы негізгі бағыттары болған, өзара байлыаныстағы екі мәселе қарастырылды.
Бу күшімен жұмыс істейтін құрылмаларды бірлік қуатын асырту және олардың тиімділік жолдарын іздестірілді.
Бу күшінен пайдаланылған құрылымдардың дамуы мен оның пайдалану салалары анық көріне бастайды. XIX ғасырдың орталарында бу күшінен пайдаланылған құрылмалардың арнайы топтары ажырала бастайды.
Бу двигателдерінің бастамасы болған су көтерілген құрылмаларының дамуы артты. Осы құрылмалардың ПӘК 6,5% дейін жетті және төмендегі шамалар мен көрсетті. Поршеннің жүру жолы 3, 45 м цилиндр диаметрі 3,66 м, цилиндрден ең үлкен салмағы 22 тоннаға дейін, ең терең су көтеру биікте 650 м. Бұл құрлықтық ПӘК- і 8% дейін жетті.

1.3.Ядролық энергияның ашылуы және адамзаттың ғарышты игеруінің басталуы.
1. Ядролық энергияның ашылуы
2. Адамзаттың ғарышты игеруінің басталуы.
1919 жылы Кембриждің Кавендиш лабораториясында Д. Д. Томсон шәкірті Френцисс Астон алғашқы ядролық реакцияны жүргізіп, ядролық физика дамуына үлкен үлес қосты. 1930 жылы Германияда В. Вотей Веккер Берелейді альфа бөлшектерімен атқылап береллидің өзінен үлкен энергиялы альфа сәулелерін шығаратынын анықтады. 1922 жылы Резерфорд ядроның әрі қарай зерттеуде үлкен энергиядағы бөлшектер бар екенін көре білді (альфа бөлшектердің энергиясы 1 - 7 мәв ие). Резерфорд бұл энергиядан 10 есе үлкен энергиялы снарядтар туралы мақсат етті. Физиктер өз алдарына осы жолды орындау үшін зарядталған бөлшектерді шапшаңдататын құрылғылар - үдеткіштер құрастыра бастады.
Алғашқы үдеткіштердің бірі болып Швейцариялық Гренахер 1920 жылы Кокрофт және Альтон істеп шығарған коспапты үдеткіштер болды. Кокрофт және Альтон 380 мың электрон вольтты протондарды алады. Бұл үдеткіш Кембрижде Резерфорд лабараториясында орнатылады.
1931 жылы Ван-дер-граф АҚШ- та потенциялы 1,5 мв болған электростатистикалық үдеткіш құрады. Бұл үдеткіштің кемшілігі болып оның ұзындығы Лоуд Лоуренц жєне Эдельфуен жоғары жүйелікті үдеткіш өрісін магнит өрісінде айналмалы қозғалып жүрген бөлшектерге қолдануды ұсынады . Бұл типтегі бірінші прибор циклотрон 1931 жылы Лоуренц және Айбнгстан жанынан құрылған еді. 1942 жылдың 2 декабрінде Чикагода Эферли басшылығында алғашқы ядролық реактор іске қосылды. Оның қуаты 0,5 Вт болды. Ал 12 Желтоқсанда оның қуаты 200 Вт қа жетті. 1944 жылы Хемфорт атомдық заводтарында реакторлық жұмысқа қосылды. Атом энергиясы соғыс жағдайында пайда болды және соғыс мақсаттарында қолданылды. 1945 жылы 16 шілдеде Аламогорда авия базасында таңғы сағат 530 да алғашқы атомдық жарылыс өткізілді. Ал 1945 жылы Жапон қаласы Хиросимаға алғашқы атомды бомба тасталды.

ІІ. Энергия
Энергия(гр. energeіa - әсер, әрекет) - материя қозғалысының әр түрлі формасының жалпы өлшеуіші.Материя қозғалысының әр түрлі формалары бір-біріне айналып (түрленіп) отырады. 19 ғасырдың орта шенінде осы қозғалыстың барлық формалары бір-біріне белгілі бір сандық мөлшерде ғана айтылатындығы анықталды; осы жағдай "энергия" ұғымын енгізуге, яғни қозғалыстың әр түрлі физикалық формаларын бірыңғай өлшеуішпен өлшеуге мүмкіндік берді. " Энергия" ұғымы сақталу заңына бағынады (қ. Энергияның сақталу заңы, Термодинамика). Энергия туралы түсінік мәңгілік қозғалтқыш жасаудың мүмкін еместігін дәлелдеуге байланысты пайда болды. Жұмыстың қоршаған ортадағы немесе жүйедегі белгілі бір өзгерістің (отынның жануы, судың құлауы, т.б.) нәтижесінде ғана орындалатындығы анықталды; дененің бір күйден басқа бір күйге ауысуы кезіндегі белгілі бір жұмыс істеу қабілеті оның энергиясы деп аталды.
Қозғалыстың әр түрлі формасына сәйкес энергияның да бірнеше түрі бар (мысалы, механикалық энергия, химиялық энергия, электромагниттік энергия, гравитациялық энергия, ядролық энергия, т.б.) Физиканың даму процесінде энергия ұғымы нақтыланып әрі жалпыланып отырды. Энергия туралы ілімнің дамуындағы маңызды бір кезең үздіксіз ортадағы энергия қозғалысы мен " энергия ағыны" туралы ұғымның енгізілуі болды. Энергия ағыны деп энергия тығыздығы мен берілген ортадағы орын ауыстыру жылдамдығының көбейтіндісіне тең векторды айтады.
Кванттық физиканың дамуы энергия ның квантталатындығы жайлы, яғни кейбір жағдайда жүйенің энергия сы тек дискретті (үздікті) мәндерді ғана қабылдайды деген фактіні дәлелдеуге мүмкіндік берді. Мұндай жағдай мысалы, сәуле шығару энергия сына, микробөлшектердің тербеліс және айналу Энергиясына қатысты айтылады. Салыстырмалық теориясында Энергия (Е) мен масса (m) арасындағы байланыстың (Е=mс2, мұндағы с - вакуумдегі жарық жылдамдығы) ашылуы физика үшін зор маңызды болды. Бұл қатыс әмбебаб қатыс болып есептеледі. Сондықтан ол тіпті өте кішкентай микробөлшектің өзінде де әрқашан қозғалыстың белгілі бір түрі болатындығын көрсетеді. Мұндай қозғалыстың өлшеуіші mс2 өрнегі болады. Әсіресе бұл қатыстың ядр. энергетиканың дамуына байланысты іс жүзіндегі маңызы арта түсті. Энергия бірліктердің халықаралық жүйесінде (СИ) джоульмен, бірліктердің СГС жүйесінде эргпен өлшенеді. Ал ядролық және атомдық физикада энергияның өлшеу бірлігі ретінде электронвольт алынады.

Энергияның екі түрі.
Энергия екіге бөлінеді: потенциалдық және кинетикалық энергия. Потенциалдық энергия денелердің немесе дене бөліктерінің өзара алмасуынан пайда болады. Кинетикалық энергия дене қозғалысқа түскенде пайда болады.

2.3.Термодинамикалық түсініктер мен анықтамалар.

Термодинамика денелер энергиясын бір-біріне жылу мен жұмыс түрінде өзгеруін, айналуын зерттейді. Қоршаған ортадағы энергияның осылай алмасуы термодинамикада сандық сипаттама ретінде қарастырылады. Жылу, электрон, атом, молекула сияқты бөлшектердің ретсіз қозғалысын, яғни олардың кинетикалық энергиясының жылу түріндегі энергиямен алмасуын, ал жұмыс -- сол бөлшектердің реттелген қозғалысын кинетикалық энергия түрінде сипаттайды.
Термодинамика негізінен термодинамиканың бірінші және екінші заңдары деп аталатын екі заңдылыққа сүйенеді. Олардың екеуі де өмірдегі, өндірістегі тәжірибелерді жинақтап, қорытып, тұжырымдаудан пайда болған. Термодинамика мынадай тараулардан тұрады: энергияның бір түрден екіншіге түрленуіндегі жалпы заңдылықты зерттейтін жалпы немесе физикалық термоди-намика, жылу машиналарындағы жылу мен механикалық жұмыстың өзара айналуын, яғни жылудын, жұмысқа, жұмыстьщ жылуға ауысуын қарастыратын техникалық термодинамика, химиялық ре-акция, еру, кристалдану, адсорбция сияқты процестердегі энергия түрлерінің өзара алмасуын, айналуын анықтап, есептейтін химиялық термодинамика. Сол сияқты, химиялық термодинамика тек химиялық және басқа да энергиялардағы ара қатынасты зерттеп қана қоймай, белгілі жағдайдағы химиялық процестердің мүмкіндігі мен өздігінен жүру шегін айқындайды. Ендеше, химиялық термодинамика химиялық өндіріс пен технологиялык процестер негізі болып саналатын физикалық-химиялық құбылыстарды нақты түсініп, сауатты есептеп, ұтымды басқаруға көмектеседі.
Термодинамикалық әдістегі есептеулерді қолдану өндірістің барлық салаларына өз ықпалын тигізіп, оларды жаңа сатыға кө-терді. Ал, қазіргі кезде термодинамикалық әдіс металлургиялық процестерде, пластикалық масса (пластмасса), тыңайтқыш, химиялық талшық өндірісінде, отынды химиялық әдіспен өңдеуде кеңінен қолданылуда. Әсіресе, соңғы жылдары биологиялық тер-модинамиканың шапшаң дамуына байланысты, өсімдік пен жану-ар организмдеріндегі биохимиялық процестерге де термодинами-калық есептеу әдістері қолданылуда.
Термодинамиканын алғашқы бағыты табиғатта кездесетін құбылыстарды жай ғана баяндаудан басталып, жылу мен энергия түрлері арасындағы қатынасты сипаттап қана қоймай, оны есептеуді игерді. Термодинамика математика, физика, химия сияқты түбегейлі ғылым салаларымен тығыз байланыста бірін-бірі толықтыра келіп, ішкі энергияның айналуын анықтап, бағытын, мүмкіндігін көрсетеді. Ал, соңғы жетістіктерге сүйеніп, термодинамика көптеген процестерді есептеп, анықтап, ондағы энергияньщ қалай-18ша түрленетінін нұсқап қоймастан, жалпы процестің жүру, жүрмеуін алдын ала болжайды.
Термодинамика сондай-ақ, классикалық және статистикалық болып та бөлінеді. ... жалғасы

Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.