Ирина Богданова - Концепции современного естествознания. Шпаргалки

• В отличие от механического движения нагревание и охлаждение систем может привести к изменению их физических свойств.

Изменение физических свойств вещества (газ, жидкость, твердое тело) и переход его из одного состояния в другое называется фазовым переходом. Фазой называется часть системы, имеющая границу и сохраняющаяся внутри основного физического свойства системы (давление, температура, объем).

Существование фазовых переходов давно и хорошо известно. Как агрегатное состояние вещества, так и фазовые переходы определяются внешними условиями: температурой и давлением. Условиями существования газообразного агрегатного состояния являются высокая температура и низкое давление, условиями существования агрегатного состояния твердого тела являются низкая температура и высокое давление, промежуточные условия соответствуют агрегатному состоянию жидких тел.

Если Eкин движ>>Епотенц взаимод, это газообразное состояние вещества.

Если Eкин движ<<���Епотенц взаимод, это твердое состояние вещества.

Фазовые переходы бывают двух типов. К фа зовым переходам первого (I) рода относят такие, когда в узком интервале температур скачком изменяется давление, плотность или объем. К фазовым переходам второго (II) рода относят изменение порядка расположения атомов и молекул в кристаллических решетках с резким изменением плотности вещества. К агрегатным состояниям относится также плазма . Состояние плазмы принимает ионизированный квазинейтральный газ, занимающий настолько большой объем, что в нем не происходит никакого взаимодействия молекул. В зависимости от степени ионизации газа различают: 1) слабо ионизированную (низкотемпературную) плазму; 2) умеренно ионизированную плазму; 3) сильно ионизированную (высокотемпературную) плазму. Плазма является наиболее распространенным состоянием вещества в мегамире.

Мегамир – это мир космических расстояний и космических масс, то есть мир, по отношению к которому человек соразмерен так же, как частица микромира к человеку. Мегамир включает в себя планеты, планетные системы, звезды, звездные системы, галактики, метагалактики.

Планетами называются несамосветящиеся небесные тела шарообразной формы, вращающиеся вокруг звезд и отражающие их свет. Планеты в основном состоят из твердого вещества, на некоторых из них есть атмосфера. Наиболее изученная человеком планетная система – Солнечная система. Планеты Солнечной системы двигаются вокруг Солнца по эллиптическим орбитам. В Солнечную систему входит восемь планет (Меркурий, Венера, Земля, Марс, Юпитер, Сатурн, Уран, Нептун) и Плутон, недавно удаленный из списка планет и причисленный к планетоидам. Земля находится от Солнца на расстоянии 150 млн км.

Звездами называются светящиеся (газовые) космические объекты, образующиеся из газопылевых облаков путем гравитационной конденсации и удаленные друг от друга на огромные расстояния. В нашей галактике около триллиона звезд, их траектории определены силой тяготения между ними. Звезды различаются по массе и светимости. Наиболее распространенные звезды – карлики, их массы в 10 раз меньше массы Солнца. Среди карликовых звезд различаются в зависимости от массы: белые карлики, нейтронные звезды, черные дыры.

Белый карлик образуется, если его диаметр становится примерно равен диаметру Земли, а масса составляет 1,2 солнечной массы с плотностью около 10 т/см3. Нейтронные звезды образуются в результате взрыва на последней стадии эволюции и имеют массу от 1,2 до 2 солнечных масс, состоят из нейтронов и протонов. Черные дыры формируются на конечном этапе эволюции и представляют собой объекты с массой более 2 солнечных масс и диаметром от 10 до 20 км, они обладают чудовищной плотностью и гравитацией, не позволяющей испускать за пределы свет, поэтому черные дыры не имеют светимости.

Планеты образуют вокруг звезд планетные системы . Звезды образуют звездные системы (созвездия) , рассеянные звездные скопления или шаровые звездные скопления. Звездные системы и скопления образуют галактики . Наша галактика называется Млечным путем. Галактики могут быть эллиптические, спиральные и неправильной формы. Галактики образуют метагалактику .

Планеты Солнечной системы принято разделять на планеты земной группы (Меркурий, Венера, Земля, Марс), или малые планеты, и планеты-гиганты (Юпитер, Сатурн, Уран, Нептун, Плутон). Плутон недавно был выведен из числа планет и отнесен к планетоидам .

Планеты земной группы отличаются сравнительно небольшим размером, совершают медленный оборот вокруг оси, имеют наклон оси, отсутствие (Меркурий, Венера) или малое количество спутников (Земля, Марс), твердую поверхность и практически одинаковый химический состав (кремний, железо). Атмосфера присутствует у Земли и Венеры, разреженная на Марсе и практически отсутствует на Меркурии. Центр планет занимает железное ядро, планеты обладают магнитным полем (слабо выраженным только у Венеры).

Планеты-гиганты находятся на более дальнем расстоянии от Солнца, они отделены от планет земной группы поясом астероидов (малых планет числом около 5500), которые движутся вокруг Солнца по вытянутой орбите. За поясом астероидов находятся планеты Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун, отличающиеся большими размерами и массой, наименее массивная среди них Уран (только в 14,5 раз тяжелее Земли).

Планеты-гиганты имеют малую плотность, низкую плотность, быстрое обращение вокруг оси, мощную атмосферу, переходящую к центру планеты в жидкость, небольшое ядро, состоящее из водорода с металлическими свойствами, сильное магнитное поле и большое количество спутников (наименьшее число их – 8 у Нептуна) и кольца, состоящие из более мелких частиц (ярко выраженные кольца у Сатурна). Атмосфера планет-гигантов состоит из смеси разных газов (водород, гелий, метан, аммиак, водная взвесь и т. п.). За планетами-гигантами лежит еще один пояс астероидов, за ним расположен Плутон.

Центром Солнечной системы является Солнце – звезда с массой, в 332958 раза превосходящей массу Земли, и температурой на поверхности 5770 К. Вокруг Солнца обращаются планеты, астероиды и кометы, имеющие определенную траекторию движения – орбиту. Астероиды имеют неправильную форму, по составу похожи на планеты земной группы, у них нет атмосферы. Кометы стоят из смеси замерзших газов и космической пыли, они обращаются вокруг Солнца по очень вытянутым орбитам.