Отправляет email-рассылки с помощью сервиса Sendsay

Как делать открытия. Приемы решения научных задач

Подписаться Бесплатная новостная рассылка Подписчиков 4.237 RSS
←   Январь 2004   →
 1
 2
 3
 4
 5
 6
 7
 8
 9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31


За последние 60 дней ни разу не выходила


Сайт рассылки: http://rusloved.ru
Открыта: 07-09-2001

Автор
Rusloved

Статистика

4.237 подписчиков
0 за неделю
←   Все выпуски   →

Как делать открытия. Приемы решения научных задач Принцип Ле Шателье


Информационный Канал Subscribe.Ru
Рассылка 'Как делать открытия. Приемы решения научных задач'. Выпуск 50

АРХИВ рассылки ''Как делать открытия''

Рассылка
''Как делать открытия. Приемы решения научных задач''
http://subscribe.ru/catalog/science.natural.triz

Выпуск № 50. -- 15 января  2004 г. -- Сайт ''Русловые процессы и ТРИЗ'' http://bedload.boom.ru -- ancondratyev@peterlink.ru

Здравствуйте, дорогие друзья!

Принцип Ле Шателье – Брауна

Причинами природных явлений интересуюсь давно в связи с исследованиями деформаций русел рек и поисками причин образования меандрирования и других типов русел.

Большой толчок мне дала переписка с Ю.С. Мурашковским, а также письма и статья Анны Пащенко. В своей статье, посвященной компенсации, она пишет:

 "В 1971 году американский конгресс запретил рекламировать по ТВ табачные изделия. Не тратя ни цента на рекламу, и при этом сохранив стабильный спрос, деятели табачной индустрии получилии намного большую прибыль, чем когда-либо до этого.

Что все-таки произошло? Случайность или закономерность?

Власти США, в сущности, пытались сократить потребление табачных изделий в стране, и для этого ввели некое ИЗМЕНЕНИЕ в законе. Изменение это натолкнулось на мощное противодействие и не только не сработало, но и многократно усилило нежелательное явление.

Такие процессы, когда изменение само себе создает противодействие, мы будем называть КОМПЕНСАЦИЕЙ."

 

Сейчас наткнулся в книге Богданова А. ''Очерки организационной науки'' вот на такой кусок, посвященный принципу Ле Шателье:

В физико-химических науках существует "закон равновесия", формулированный Ле-Шателье. Он говорит о том, что системы, находящиеся в определенном равновесии, обнаруживают тенденцию сохранять его, оказывают внутреннее противодействие силам, его изменяющим. Например, пусть в сосуде находятся в равновесии вода и лед при 0° С и нормальном давлении атмосферы. Если сосуд нагревать, то часть льда тает, поглощая теплоту и продолжая таким образом поддерживать прежнюю температуру смеси. Если увеличить внешнее давление, то часть льда опять-таки превращается в воду, занимающую меньше объема, - что ослабляет повышающееся давление. Другие жидкости, в противоположность воде, при замерзании не увеличиваются в объеме, а уменьшаются; они при тех же условиях смеси, при повышающемся давлении, проявляют обратное изменение: часть жидкости замерзает; давление, очевидно, так же ослабляется этим, как и в предыдущем случае. К растворам, химическим реакциям, движениям тел принцип Ле-Шателье применяется на каждом шагу, позволяя в самых различных случаях предвидеть системные изменения.

Выражением структурной устойчивости является "закон равновесия", формулированный Ле-Шателье для физических и химических систем, но в действительности тектологический, то есть универсальный.

Системой равновесия можно назвать такую, которая сохраняет свое данное строение в данной среде. Обычная иллюстрация - весы в их спокойном состоянии. Если на одну чашку их произведено давление, например, положена гирька, то эта чашка начинает опускаться, а другая подниматься, и коромысло из горизонтального становится наклонным: структурное изменение.

Но по мере того как оно происходит, в самой системе возникает противодействие ему: чашка с гирькой падает с замедлением, и только до известного предела, за которым начинается даже обратное движение, и после ряда колебаний устанавливается новое, измененное равновесие, определяемое простыми механическими условиями.

Иллюстрация более сложная: вода и лед в одном сосуде при 0°С, то есть при температуре замерзания и таяния. Если нагревать сосуд, то часть льда поглощает притекающую тепловую энергию, переходя в воду, и этим противодействует нагреванию: температура смеси поддерживается прежняя, пока не растает весь лед.

А если, вместо нагревания, ту же смесь подвергнуть повышенному давлению, то часть льда, переходя опять-таки в воду, объем которой меньше, тем самым противодействует повышению давления внутри смеси. Смесь жидкой и твердой ртути в случае нагревания реагирует также таяньем, противодействующим изменению температуры; но на повышенное давление реакция противоположная - часть ртути замерзает. Почему? Потому что ртуть, как и огромное большинство тел, в твердом виде занимает объем меньший, чем в жидком, и следовательно, росту давления в смеси противодействует не таяние, а замерзание ртути; оно и происходит; вода, по исключению, представляет противоположные отношения объема, поэтому то же противодействие достигается обратным путем. Если в электрическом проводнике циркулирует постоянный ток, то всякое изменение этого тока вызывает так назыв. самоиндукцию, которая направлена противоположно этому изменению, уменьшает его, и т.д.

Закон Ле-Шателье формулируется так:

если система равновесия подвергается воздействию, изменяющему какое-либо из условий равновесия, то в ней возникают процессы, направленные так, чтобы противодействовать этому изменению.

Теперь несколько слов о Ле Шателье и его принципе смещения равновесия из Большой Советской энциклопедии:

БСЭ, М., Изд-во «Советская энциклопедия», 1973, т. 14.

 с. 391. Ле Шателье (Le Chatelier) Анри Луи (8.10.1850-17.9.1936), французский физико-химик и металловед. В 1884 году сформулировал общий закон смещения химического равновесия в зависимости от внешних факторов (Ле Шателье – Брауна принцип).

с. 392. Ле Шателье – Брауна принцип (принцип смещения равновесия), устанавливает, что внешнее воздействие, выводящее систему из состояния термодинамического равновесия, вызывает в системе процессы, стремящиеся ослабить эффект воздействия.

Так, при нагревании равновесной системы в ней происходят изменения (например, химические реакции), идущие с поглощением теплоты, а при охлаждении – изменения, протекающие с выделением теплоты.

При увеличении давления смещение равновесия связано с уменьшением общего объёма системы, а уменьшению давления сопутствуют физические и химические процессы, приводящие к увеличению объёма.

Принцип смещения равновесия в зависимости от температуры высказал Я. Вант-Гофф (1884). В общем виде принцип смещения равновесия установлен А. Ле Шателье (1884) и термодинамически обоснован К. Брауном (1887).

Исторически принцип Ле Шателье – Брауна был сформулирован по аналогии с правилом индукции Ленца;

Вполне строго принцип выводится из общего условия термодинамического равновесия (максимальности энтропии).

Принцип Ле Шателье – Брауна позволяет определять направление смещения равновесия термодинамических систем без детального анализа условий равновесия.

Не удержался ещё и о Ленце:

с. 336. Правило Ленца. Определяет направление индукционных токов, т.е. токов, возникающих вследствие индукции электромагнитной; является следствием закона сохранения энергии. Л.п. Установлено Э.Х. Ленцем.

Согласно Л.п., возникающий в замкнутом контуре индукционный ток  направлен так, что создаваемый им поток магнитной индукции через площадь, ограниченную контуром, стремится препятствовать тому изменению потока, которое вызывает данный ток. Так, например, индукционный ток в витке, помещённом в магнитное поле В, которое направлено перпендикулярно плоскости витка  от наблюдателя, (т.е. за плоскость  чертежа), направлен против часовой стрелки, если поле возрастает во времени, и по часовой стрелке, если поле убывает.

с. 335. Ленц Эмилий Христианович (1804-1865) русский физик и электротехник.

Лит.: Ленц Э.Х. Избранные труды, М., 1950.

Все эти мысли мне очень понравились, потому что я уже очень давно считаю, что причинами образования и изменения типов русловых процессов является неравенство (диссимметрия - по В.В. Митрофанову и П. Кюри) между определяющими факторами.

Принцип Ле Шателье - Брауна объясняет направление, в котором будет изменяться река при нарушении баланса: на уменьшение этого дисбаланса. И это ещё более важно. Он показывает не только причину явления, но и позволяет пронозировать его развитие.

Конкретных примеров не привожу, потому что, во-первых, приводил не раз, и есть на сайте, во-вторых, нерусловиков не хочу утомлять, а русловики или не читают нашу рассылку, или стесняются писать.

Переписываю начисто ''последний'' вариант диссертации по русловым процессам, в которой, кроме традиционных русловых глав, описываю применение ТРИЗ в решении научных задач и показываю применение конкретных инструментов для решения реальных проблем в русловедении.

 

 

Дорогие друзья! От всей души желаю Вам счастья !

Ведущий - Александр Кондратьев  ancondratyev@peterlink.ru

Рассылка ''Как делать открытия. Приемы решения научных задач''
http://subscribe.ru/catalog/science.natural.triz

Выпуск № 50. -- 15 января  2004 г. -- Сайт ''Русловые процессы и ТРИЗ'' http://bedload.boom.ru -- ancondratyev@peterlink.ru

Рейтинг@Mail.ru

АРХИВ рассылки ''Как делать открытия''

 

 

http://subscribe.ru/
E-mail: ask@subscribe.ru 		Отписаться
Убрать рекламу
В избранное