VIII Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2016

Вводнаячасть. Всё существующее вокруг и внутри нас представляет собой материальный мир, находящийся в состоянии непрерывного движения, изменения и развития. Движение, как постоянное изменение, относится как в целом к миру, так и к каждой мельчайшей частице. Сущность движения, как форма существования материи, получения энергии, передачи, использования и преобразования, определяется только в двух формах: теплоты и работы. Переход одной формы движения в другую точно отражает закон вечности материи и её движения. Это подтверждено многовековым опытом, развивающейся наукой. Общие законы развития Природы рассматривались и рассматриваются материалистической диалектикой на базе различных наук: физикой, химией, биологией, механикой и других. Вид материи в каждой из наук конкретно определены: железо, кислород, вода и так далее и названы, например, в химии – веществом. Каждое из веществ обладает характерными физическими свойствами: плотностью, температурой плавления, проводимостью электрического тока и так далее – определены в физике. В окружающем нас мире вещества в чистом виде не встречаются, а также вещества выпускаемые химической промышленностью содержат различные примеси, которые изменяют свойства веществ. Явления в природе при которых из одних веществ образуются другие, определяются химическими превращениями веществ. Химические превращения всегда сопровождаются изменениями физическими. Однако химические явления не должны сводиться к физическим процессам, а биологические – к химическим и физическим. Каждая форма движения материи имеет свои особенности [1].

Постановка вопроса. Как только возникло понятие “атомная гипотеза”, физика стала базироваться на точном эксперименте. Количественные методы исследования были введены во второй половине XVII века М.В.Ломоносовым. Он впервые определил химию как науку “об изменениях, происходящих в смешанном теле” и считал, что химию следует изучать при помощи физики. Проводить химические опыты “c чистыми” (без примесей) веществами с применением “меры и весов”, обосновывая физическими законами. Изучая протекание химических реакций М.В.Ломоносов в 1748 году установил закон сохранения массы (веса).Основы атомно-молекулярного учения впервые были заложены М.В.Ломоносовым в 1941 году в работе “Элементы математической химии”, так называемой “корпускулярной теории строения вещества”.В 1905 году А.Эйнштейн показал, что между массой тела (m) и энергией тела (E) существует связь: , где c- скорость света в вакууме, 2,997925* м/c (или 300000 км/c). Это уравнение оказалось справедливым для макроскопических тел, а также и для микромира (электронов, протонов). Поскольку “при химических реакциях всегда выделяется или поглощается энергия”, поэтому при учёте массы веществ необходимо принимать во внимание прирост или убыль энергии, отвечающие поглощению или выделению энергии при любой данной реакции. Этот вывод сыграл огромную роль, поскольку “при громадном значении скорости света (c), массы (m) находятся вне пределов возможности измерений”. В настоящее время на атомно-молекулярном учении базируются все наши представления о строении материи, свойствах веществ и о природе физических и химических явлений. Всякое вещество не является чем – то сплошным, а состоит из отдельных очень малых частиц. Различия между веществами обусловлено различием между их частицами. Частицы одного вещества одинаковы, частицы различных веществ различны. При всех условиях частицы вещества находятся в движении. Чем выше температура тела, тем интенсивнее движение. Для большинства веществ частицы представляют собой молекулы. Молекула – наименьшая частица вещества, обладающая его химическими свойствами. Атом- наименьшая частица элемента, обладающая его химическими свойствами. В состав молекулы может входить различное число атомов. Атомы могут соединяться в различных соотношениях и различным образом. Поэтому при сравнительно небольшом числе химических элементов число различных веществ очень велико, а при учёте условий протекания химических реакций, громадно. Таким образом к началу 1860 года атомно-молекулярное учение сформировалось в виде следующих положений:1)Вещества состоят из молекул. Вещества обладают многими физическими свойствами – температуры кипения и плавления, механической прочностью, твёрдостью, проводимостью и т.д.- обусловлены числом молекул и действием межмолекулярных сил.2)Молекулы состоят из атомов, которые соединяются друг с другом в определённых состояниях.3)Атомы и молекулы находятся в постоянном самопроизвольном движении.4)Молекулы простых веществ состоят из одинаковых атомов (, , и т.д.). Молекулы сложных веществ – из разных атомов (, HCl и т.д).5)В ходе химических реакций происходит изменение состава молекул, перегруппировка атомов в результате чего образуются молекулы новых химических соединений.Современная наука развила классическую атомно-молекулярную теорию, а некоторые положения были пересмотрены. Было установлено и введены новые понятия:1)Молекулярная электропроводность электролитов в органических растворителях изменяется по-другому, чем в водных растворах. Электропроводность раствора в органических средах с его разбавлением уменьшается, в то время, как В.Оствальд и Аррениус (создатели теории электролитической диссоциации) были убеждены, что в водных растворах молекулярная электропроводность при разбавлении увеличивается. Так в теории электролитической диссоциации, в связи с учениями о химическом равновесии, было внесено понятие равновесная концентрация электролита (КА), [] и [] – равновесные концентрации ионов, где К от концентрации не зависит. К зависит от природы электролита, растворителя и температуры: К=. 2) Новые понятия превращения передачи энергии в форме работы и теплоты.[2] 3)Новое положение о проводимостях микрочастиц в электролитах. [3] 4)Исключительное различие понятий электронной и ионной проводимости. [4]5)Различие понятий работы под воздействием энергии статического поля и под воздействием стационарного постоянного или выпрямленного поля в проводниках первого рода и электролитах. [5]В связи с развитием теории электролитической диссоциации в электро-химической литературе [6] остаются устаревшие понятия и положения, которые по мнению автора можно назвать подлогом в науке и зачастую мешают разобраться: трактуя одну и ту же суть по разному или наоборот: Приведём пример.В электрических цепях постоянного тока параметры описываются на основании опытного закона Ома. Мощность измеряемая вольтметром P=R=IU=/R [Вт]; электрический ток, измеряемый амперметром I=U/R [A]; напряжение, измеряемое вольтметром характеризуется разностью потенциалов между двумя энергетическими точками [B].

Все эти формулы справедливы только в том случае, если токоприёмник обладает идеальным свойством превращать энергию источника в теплоту. В этом и только в этом случае, корректно использовать любую из расчётных схем замещения: с параллельным или последовательным соединением внутреннего сопротивления r с сопротивлением токоприёмника R.

Токоприёмники второго рода (электролиты) обладают свойствами ионных проводимостей (анионов, катионов, движущихся с различными скоростями анионов и катионов) и общей!. При этом особо отметим, в проводниках второго рода реально существует еще и статическое поле (кроме стационарного). Таким образом в проводниках второго рода взаимодействуют два энергетически разных поля: статическое и стационарное . Таким образом можно принять, что опытный закон Ома для проводников второго рода не приложим, хотя бы потому, что закон Ома не включает параметр изменяющейся от свойств среды М.

 

U

r

Z

K

A

Z

r

E

I

K

A

 

а) б)

На рис.а,б представлены схемы замещения постоянного или выпрямлённого тока (не переменного, не квазистационарного!) с проводниками второго рода. Как видим, приборы включённые в схему рис.1а,б, аналогичны как и в схеме с проводниками первого рода, но измеряют разные сути. Уместно вспомнить девиз “ньютонианцев”: “легко измерять, сложнее знать, что ты измеряешь!”. В этой связи заметим, что стационарное поле постоянного тока, как и поле статическое являются полями потенциальными, однако разность потенциалов между двумя точками электростатического поля равна взятой с обратным знаком работе, совершаемой силами поля при перемещении скачком единичного положительного заряда из первой точки во вторую. При этом предполагается, что при перемещении пробного единичного заряда все заряды, возбуждающие поле, остаются неподвижными. Будем предполагать, что этот “скачок” обусловлен переходом электрона с одной орбиты Бора на другую, при достижении энергии, равной работе выхода. [7]. Поэтому, как показано авторами в ряде работ [2-5,8], можно осознанно признать, что ваттметр в электролитах измеряет максимальную работу, равную энергии, затраченную на перемещение микрочастиц ( анионов и катионов) с соответствующими им скоростями и массами. Амперметр показывает ток, обусловленный показанием вольтметра, на изменяющемся сопротивлении электролита и различия подключения внутреннего сопротивления r к токоприёмнику (электролиту), под воздействием теплоты. Вольтметр, показывает разность падения напряжений на соответствующих током сопротивлениях и . Учитывая, что энергия, сообщаемая одному элементарному заряду является электродвижущейся силой E и, что при наличии тока в цепи источник доставляет энергию со скоростью (число элементарных зарядов/c)*(Дж/элем. заряд)= Дж/с, можно определить ток в любой электролитической цепи по выявленной закономерности [8]: , где R-тепловой коэффициент Джоуля. U- измеряемое напряжение, Z- кажущееся сопротивление.

Список литературы:

1.Энциклопедический словарь юного химика (сост. В.А.Крицман, В.В.Станцо, - М.: Педагогика, 1982-368 с.,ил.

2.Палашов В.В Молекулярно-кинетическая закономерность превращения энергии в форме работы или теплоты. /В.В.Палашов, З.Ф.Немцев, В.Б.Горский, В.И.Горелкин. //Открытие. Москва. Рег. №304,2004 г.

3.Палашов В.В. Закономерность изменения углов преломления потоков электромагнитной энергии заряженных ионов, движущихся встречно под воздействием ЭДС в грунтовых и водных средах. Открытие. Москва. Рег. №506,2010 г.

4.Палашов В.В. Модель исследования электронной и ионной проводимостей в системе катодной защиты. Л.Г.Кочеткова, Д.В.Суворов, Е.А.Кочева, В.В.Палашов. //Международный журнал прикладных и фундаментальных наук, №9,2013 г. Физико-математические науки.М.:Академия естествознания.

5.Палашов В.В. Расчет сторонней ЭДС в проводниках второго рода (Труды конгресса – международного научно-промышленного форума «Великие реки – 2012»), 15-18 мая 2012 г. Н.Новгород ННГАСУ. с 210-212.

6.Жук Н.П. Курс теории коррозии и защита металлов (Н.П.Жук. – М.: Металлургия, 1976-568 с.

7.Поливанов К.М. Электродинамика движущихся тел. (К.М.Поливанов. М.: Энергоиздат,1982-192 с.

8.Палашов В.В. Закономерность образования электрического постоянного или выпрямленного тока в проводниках второго рода./В.В.Палашов. Заявка на открытие, 2014г. Москва.

Код для цитирования: Скопировать