Состав системы это: Системы объектов. Состав и структура системы

Содержание

Системы объектов. Состав и структура системы

Вопросы занятия:

·                   системный подход;

·                   система;

·                   компоненты системы;

·                   системный эффект.

Итак, состояние составного объекта определяется значениями его собственных признаков и состоянием объектов-частей. Например, компьютер включается после нажатия кнопки Пуск на системном блоке.

Системный подход – это подход к описанию сложного объекта, при котором называют его составные части, рассматривают их взаимодействие и взаимовлияние. Сложный объект принято называть системой, а его составные частикомпонентами системы.

Система – это любой объект, состоящий из множества взаимосвязанных элементов и существующий как единое целое.

Например, цветок состоит из стебля, листочков, лепестков и сердцевины. В данном случае система – это цветок, а стебель, листочки, лепестки и сердцевина – это компоненты системы.

Любой реальный объект по своей природе очень сложен, поэтому его рассматривают как систему.

Разберём более подробно каждую из них.

Материальные системы – это системы, которые можно ощутить, потрогать руками. Они делятся на природные и технические.

Природные системы – это системы, созданные природой. Например, животное, растение, море и так далее.

Технические системы – это системы, созданные руками человека. К ним относятся компьютеры, машины и другие.

Нематериальные системы – это системы, которые нельзя ощутить. Например, английский язык, химический язык и так далее.

Смешанные системы – это системы, которые содержат в себе материальные и нематериальные элементы. Здесь можно выделить социальные системы, то есть это системы, которые образуют люди, объединённые чем-то общим. В качестве примера можно взять школу. Здесь присутствуют как материальные системы: школьное здание, оборудование, учебники и так далее, так и нематериальные системы: расписание уроков, звонков и прочее.

Система определяется не только набором и признаками её элементов, но также взаимосвязями между элементами. Одни и те же элементы могут образовывать различные по своим свойствам системы. Это зависит от взаимосвязей, которые их объединяют. Например, из мяса и картошки можно приготовить разные блюда: тушёную картошку с мясом или пюре и жареное мясо. Или с помощью круга и треугольника можно нарисовать как мальчика, так и девочку.

Структура – это порядок, в котором объединились элементы, составляющие систему.

С помощью схемы состава описываются состав и структура системы. В состав системы может входить другая система. Итак, система в состав которой входит ещё одна система, называется надсистемой, а система, которая входит в состав, называется подсистемой. Так же, как и с множествами, имя надсистемы находится в схеме состава выше, чем имена подсистем, которые в неё входят. В состав подсистемы может входить ещё одна или несколько подсистем. Таким образом, получается многоуровневая структура системы, в которой один и тот же элемент может быть, как надсистемой, так и подсистемой.

Для большей наглядности разберёмся на примере. В состав компьютера входят системный блок, монитор, клавиатура, мышь, колонки.

Итак, системный блок, монитор, клавиатура, мышь и колонки в свою очередь так же являются системами, так как каждый из этих элементов состоит из множества взаимосвязанный частей. Например, в состав системного блока входят процессор, блок питания, материнская плата, жёсткий диск и так далее. Имеем следующее: компьютер – это система. Системный блок, монитор, клавиатура, мышь и колонки в свою очередь являются подсистемами и надсистемами одновременно, так как в их состав входят множество элементов. Как говорилось ранее в системный блок входят процессор, блок питания, материнская плата, жёсткий диск и другие элементы.

Главное свойство любой системы – возникновение системного эффекта, то есть при объединении элементов системы, у неё появляются новые признаки, которыми до этого не обладал ни один элемент в отдельности.

Например, системный блок компьютера. Как говорилось ранее, он состоит из множества элементов: процессор, блок питания, материнская плата, жёсткий диск и так далее.

Но если из этого списка убрать хотя бы один элемент, то системный блок работать не будет. Так, например, если убрать блок питания, то системный блок не запуститься. Если мы уберём материнскую плата, а как известно это важнейший элемент системного блока, то компьютер так же не будет работать.

Или же возьмём к примеру велосипед.

 Составные компоненты велосипеда (рама, руль, колеса, педали, сиденье) зависят друг от друга. Качество данной системы – способность ездить на велосипеде. Ни одна составная часть не обладает этим свойством. Но в свою очередь если собрать их вместе, то появляется такое качество, как способность ездить на велосипеде.

Итак, во второй части нашего урока мы с вами познакомимся с графическими возможностями текстового редактора Microsoft  Office Word.

Выполним первое задание:

Для начала напечатаем необходимый текст.

Теперь вставим картинку. Для этого на ленте выберем вкладку Вставка, затем кнопку Рисунок. Далее указываем путь к нашей рабочей папке, выбираем файл Антошка.png и нажимаем кнопку

Вставить. Для расположения картинки так, как показано в примере, необходимо выделить рисунок (нажать один раз левой кнопкой мыши на нём), затем на ленте выбрать появившуюся вкладку Формат (Работа с рисунками). В группе Упорядочить нажать кнопку Положение, в появившемся меню выбрать необходимое положение рисунка относительно текста. В данном случае это положение сверху справа с обтеканием текста вокруг рамки.

Сохраним полученный документ в рабочей папке под именем Антошка.

Второе задание:

Итак, откроем документ Животные.docx. В первом четверостишии рассказывается про корову. Значит нам необходимо вставить рисунок Корова.png. Для этого на ленте выбираем вкладку Вставка и нажимаем кнопку Рисунок, далее указываем путь к нашей рабочей папке, выбираем необходимый рисунок и нажимаем кнопку вставить. Так как рисунок большой, необходимо взять за любой из углов рисунка и потянуть до нужных размеров. Для сохранения пропорций, уменьшать рисунок необходимо по диагонали. Затем выбираем на Ленте вкладку

Формат, нажимаем кнопку Положение и выбираем необходимое. В данном случае Положение сверху слева с обтеканием текста вокруг рамки. Таким же образом вставляем остальные картинки.

Во втором четверостишии говорится про лошадку, значит вставляем соответствующую картинку, перед этим поставив курсор в начале данного четверостишия. При необходимости уменьшаем размер. В группе упорядочить выбираем Обтекание текстом и в появившемся меню пункт – Внутри текста. Таким же образом вставляем и в третье четверостишие рисунок Овечка.png. Перед этим поставим курсор в конце второй строки. Выбираем обтекание текстом В тексте. Сохраняем документ в своей рабочей папке под именем Животныe1.docx.

Переходим к третьему заданию.

В данном задании мы с вами научимся создавать декоративные записи и вставлять картинки из коллекции Microsoft . Итак, необходимо создать поздравительную открытку ко Дню Рождения. Образец предоставлен на экране.

Для начала вставим декоративную надпись: «С днём рождения!». Для этого на вкладке Вставка выбираем группу Текст. Нажимаем кнопку WordArt и в появившемся меню выбираем необходимый стиль. Вводим текст: С днём рождения! Для расположения текста по правой стороне берём его за край и перетаскиваем вправо. Далее необходимо вставить картинки из коллекции Microsoft. Для этого на вкладке Вставка выбираем кнопку Картинка. Слева появится дополнительное окно, в котором необходимо ввести название картинки. Например, шары. И нажимаем Enter. Для вставки выполняем двойной щелчок мыши на картинке. Располагаем текст и рисунок так, чтобы они не залезали друг на друга. Сохраняем документ в рабочей папке под именем День рождения.docx.

Подведём итоги. Сегодня мы научились

Вставлять изображения из файла и картинки из коллекции Microsoft Office Word с помощью вкладки Вставка;

Изменять размеры и положение изображений в тексте;

Вставлять декоративный текст с помощью вкладки Вставка.

Важно запомнить:

Системный подход – это подход к описанию сложного объекта, при котором называют его составные части, рассматривают их взаимодействие и взаимовлияние.

Система – это любой объект, состоящий из множества взаимосвязанных элементов и существующий как единое целое.

Системы бывают материальные, нематериальные и смешанные.

Материальные системы – это системы, которые можно ощутить, потрогать руками. Они делятся на природные и технические.

Природные системы – это системы, созданные природой.

Технические системы – это системы, созданные руками человека.

Нематериальные системы – это системы, которые нельзя ощутить.

Смешанные системы – это системы, которые содержат в себе материальные и нематериальные элементы.

Урок 1. Понятие системы. Структура системы. Системный подход

Урок 1. Правила техники безопасности и эргономики при работе за компьютером.

Понятие системы. Структура системы. Системный подход

Содержание урока

Организация рабочего места в компьютерном классе

Правила техники безопасности и гигиены при работе на персональном компьютере

Введение. Структура информатики

Организация рабочего места в компьютерном классе

 

ЗАПОМНИТЕ! К каждому рабочему месту подведено опасное для жизни напряжение.

Во время работы следует быть предельно внимательным.

Во избежание несчастного случая, поражения электрическим током, поломки оборудования рекомендуется выполнять следующие правила: 
• Входите в компьютерный класс спокойно, не торопясь, не толкаясь, не задевая мебель и оборудование и только с разрешения преподавателя. 
• Не включайте и не выключайте компьютеры без разрешения преподавателя. 
• Не трогайте питающие провода и разъёмы соединительных кабелей. 
• Не прикасайтесь к экрану и тыльной стороне монитора. 
• Не размещайте на рабочем месте посторонние предметы. 
• Не вставайте со своих мест, когда в кабинет входят посетители. 
• Не пытайтесь самостоятельно устранять неисправности в работе аппаратуры; при неполадках и сбоях в работе компьютера немедленно прекратите работу и сообщите об этом преподавателю. 
• Работайте на клавиатуре чистыми, сухими руками; легко нажимайте на клавиши, не допуская резких ударов и не задерживая клавиши в нажатом положении.

ЗАПОМНИТЕ! Если не принимать мер предосторожности, работа за компьютером может оказаться вредной для здоровья.

Чтобы не навредить своему здоровью, необходимо соблюдать ряд простых рекомендаций: 
• Неправильная посадка за компьютером может стать причиной боли в плечах и пояснице. Поэтому садитесь свободно, без напряжения, не сутулясь, не наклоняясь и не наваливаясь на спинку стула. Ноги ставьте прямо на пол, одна возле другой, но вытягивайте их и не подгибайте. 
• Если стул с регулируемой высотой, то её следует отрегулировать так, чтобы угол между плечом и предплечьем был чуть больше прямого. Туловище должно находиться от стола на расстоянии 15-16 см. Линия взора должна быть направлена в центр экрана. Если вы имеете очки для постоянного ношения, работайте в очках. 
• Плечи при работе должны быть расслаблены, локти — слегка касаться туловища. Предплечья должны находиться на той же высоте, что и клавиатура. 
• При напряжённой длительной работе глаза переутомляются, поэтому каждые 5 минут отрывайте взгляд от экрана и смотрите на что-нибудь, находящееся вдали. 

Правильная посадка

 

 

Самое главное

 

1. При работе за компьютером необходимо помнить: к каждому рабочему месту подведено опасное для жизни напряжение. Поэтому во время работы надо быть предельно внимательным и соблюдать все требования техники безопасности.

2. Чтобы работа за компьютером не оказалась вредной для здоровья, необходимо принимать меры предосторожности и следить за правильной организацией своего рабочего места. 

Плакат «Техника безопасности»

Следующая страница  Правила техники безопасности и гигиены при работе на персональном компьютере

§ 1. Что такое система

 

Понятие системы, так же как и понятие информации, относится к числу фундаментальных научных понятий. Так же как и для информации, для системы нет единственного общепринятого определения. В то же время это понятие часто используется нами в бытовой речи, употребляется в научной терминологии. Вот ряд примеров употребления понятия системы: система образования, транспортная система, система связи, Солнечная система, нервная система, Периодическая система химических элементов, система счисления, операционная система, информационная система.

Обобщая все приведенные выше примеры, дадим следующее определение.

Система — это совокупность материальных или информационных объектов, обладающая определенной целостностью.

Состав системы — это совокупность входящих в нее частей (элементов). Рассматривая компьютер как систему, можно выделить следующие составляющие его части: процессор, память, устройства ввода, устройства вывода. Но, в свою очередь, процессор тоже является системой, в состав которой входят: арифметико — логическое устройство (АЛУ), устройство управления, регистры, кэш — память. Поскольку процессор входит в состав компьютера, подчеркивая его собственную системность, процессор следует назвать подсистемой компьютера.

Таким образом, подсистема — это система, входящая в состав другой, более крупной системы.

В свою очередь АЛУ процессора тоже является системой. В его состав входят сумматоры, полусумматоры и другие элементы. Следовательно, АЛУ — это подсистема процессора. Таким путем можно продолжать углубляться дальше. Отсюда следует вывод: всякая система представляет собой иерархию составляющих ее подсистем (рис. 1.1).

Вопрос о том, что считать системой (подсистемой), а что — простым (неделимым) элементом, субъективен и зависит от решаемой задачи. Например, описывая школу как систему, реализующую функцию обучения и воспитания учащихся, мы будем рассматривать людей (учеников, учителей) в качестве простых элементов. В то же время медицина рассматривает человека как сложную анатомическую систему.

Внешняя система по отношению к данной является средой ее существования. Средой существования Земли является Солнечная система; средой существования Солнечной системы является Галактика и т. д. Всякая система относительно обособлена от среды своего существования. Это значит, что, с одной стороны, ее можно выделить из среды (рассмотреть отдельно), но, с другой стороны, она постоянно связана со своей средой.

Системы бывают естественные и искусственные. Естественные системы — это природные системы. Примеры: системы звезд и планет, растительность и животный мир Земли, молекулы и атомы. Искусственные системы создаются людьми — это заводы, дороги, образование, культура, здравоохранение, компьютеры, самолеты и др. Некоторые системы объединяют в себе части естественного и искусственного происхождения. Например: гидроэлектростанция, городской парк.

Всякая система обладает свойством целостности, поскольку она существует в совокупности своих частей и выполняет свою отдельную функцию в среде своего существования.

Системный эффект. Система не является случайным набором частей. Ее состав подчиняется тому назначению, которое система имеет в природе или в обществе. Искусственные системы человек создает с определенной целью. В связи с этим существует следующее определение системы: система — это средство достижения цели. Вот примеры: транспортная система предназначена для перевозки людей и грузов, система здравоохранения — для лечения и укрепления здоровья людей, компьютер — для работы с информацией.

В науке о системах — системологии сформулирован закон, который называется принципом эмерджентности, или законом системного эффекта. Звучит он так: целое больше суммы своих частей. Говоря другими словами, свойства системы не сводятся к совокупности свойств ее частей и не выводятся из них. Слово «эмерджентность» происходит от английского emergence — внезапное появление. Например, сложная система организма животного или человека создает системный эффект, который называется жизнью. Выход из строя какой-либо подсистемы организма (кровооб-ращения, пищеварения и др.) приводит к утрате жизни.

Связи (отношения) в системе. Части системы всегда связаны между собой, находятся в определенных отношениях. Виды этих связей могут быть самыми разными. В естественных и технических системах они носят материальный характер. Например, планеты Солнечной системы связаны силами гравитации; детали автомобиля связаны между собой болтами, сваркой, шестеренками; части энергетической системы связаны линиями электропередач.

Отношения между частями социальных систем бывают различными. Это могут быть отношения подчинения (начальник — подчиненный, министерство — предприятие), отношения вхождения (университет — факультет — кафедра — преподаватель), отношения родственных связей членов семьи. Решающее значение для функционирования таких систем играют информационные связи внутри системы, а также с внешней средой. Такие связи реализуются через прямое общение, переписку, технические средства связи, средства массовой информации. Человек является частью многих систем: семьи, класса, производственного коллектива, команды, государства и др. Во всех этих системах он находится в состоянии информационного взаимодействия с другими людьми.

Большое значение информационные связи имеют для деятельности производственных коллективов. Если распоряжение руководителя не доходит до подчиненных или искажается в процессе передачи, то может быть нарушен производственный процесс с самыми серьезными последствиями, вплоть до катастрофы. Во время боевых действий в армии от работы информационной связи зависят жизни людей. Армия, лишенная связи, не может выполнять свое назначение — эффективно вести военные действия.

Из приведенных примеров следует, что системный эффект обеспечивается не только наличием нужного состава частей системы, но и существованием необходимых связей между ними.

Структурой системы называется совокупность связей, существующих между частями системы. Наглядным примером отображения структуры системы являются схемы электрических цепей. Элементы электрического устройства соединяются между собой двумя способами: последовательным и параллельным соединением. От способа соединения зависит свойство всей цепи. Например, если три проводника, имеющие сопротивления R1, R2, R3, соединить последовательно, то общее сопротивление цепи будет равно R1 + R2 + R3. А если их соединить параллельно, то сопротивление цепи будет равно: (R1*R2*R3)/(R1*R2 + R1*RЗ + R2*R3). Первое сопротивление больше второго. Поэтому, например, при пропускании электрического тока в первой цепи будет выделяться больше тепла, чем во второй.

В науке существует много примеров, когда для понимания свойств каких-то систем требовалось понять их структуру. Например, открытие немецким химиком Ф. Кекуле структуры молекулы бензола (бензольного кольца) помогло понять химические свойства этого органического вещества. Свойства атома стали лучше понятны физикам после того, как Эрнест Резерфорд открыл «планетарную» структуру атома, а Нильс Бор сформулировал свои знаменитые постулаты.

Для любой социальной системы, объединенной информационными связями, также характерна определенная структура. Эффективность функционирования системы существенно зависит от ее структуры. Структурная организация любой социальной системы определяется законами, уставами, правилами, инструкциями. Структура государства описана в конституции, структура армии — в уставе.

Обобщая всё сказанное о системах, сформулируем следующее определение.

Система — целостная, взаимосвязанная совокупность частей, существующая в некоторой среде и обладающая определенным назначением, подчиненная некоторой цели. Система обладает внутренней структурой, относительной обособленностью от окружающей среды, наличием связей со средой.

Системным подходом называется научный метод изучения действительности, при котором любой объект исследования рассматривается как система, при этом учитываются его существенные связи с внешней средой

 

Вопросы и задания

1. Что такое система? Приведите примеры.

2. Что такое структура системы? Приведите примеры.

3. Приведите примеры систем, имеющих одинаковый состав (одинаковые элементы), но разную структуру.

4. В чем суть системного эффекта? Приведите примеры.

5. Что такое подсистема?

6. Выделите подсистемы в следующих объектах, рассматриваемых в качестве систем:

• костюм;
• автомобиль;
• компьютер;
• городская телефонная сеть;
• школа;
• армия;
• государство.

7. Удаление каких элементов из систем, названных в задании 6, приведет к потере системного эффекта, т. е. к невозможности выполнения основного назначения систем? Попробуйте выделить существенные и несущественные с позиции системного эффекта элементы этих систем. 

Что такое система — информатика, уроки

Тема: Что такое система

Тип урока: урок ознакомления с новым материалом

 

Цели:

  • Познакомить учащихся с понятиями: система, системология, структура, подсистема, системном подходе;
  • Рассмотреть системный эффект, системы и подсистемы, системы в науке и системном подходе;
  • Формирование общих представлений современной научной картины мира;
  • формирование коммуникативных качеств развивающейся личности.

 

Оборудование:

  • ПК;
  • Интерактивная доска;
  • MS PowerPoint

 

Ход урока:

I.Организационный момент (2 мин.)

Приветствие. Сообщение новой темы.

II. Актуализация знаний (3 мин.)

Проверка домашнего задания.

III. Теоретическая часть (30 мин.)

Системология — наука о системах. В чем состоит содержание этой науки и какое отношение она имеет к информатике, вам предстоит узнать из данной главы.

Понятие системы

Наш мир наполнен многообразием различных объектов. Нередко мы употребляем понятия «простой объект», «сложный объект». А размышляли ли вы о том, в чем разница между простым и сложным? На первый взгляд, возникает такой очевидный ответ: сложный объект состоит из множества простых. И чем больше в нем таких «деталей», тем предмет сложнее. Например, кирпич — простой объект, а здание, построенное из кирпичей, — сложный объект. Или еще: болт, колесо, руль и другие детали автомобиля — простые объекты, а сам автомобиль, собранный из этих деталей, — сложное устройство. Но только ли в количестве деталей заключается различие между простым и сложным?

Сформулируем определение главного понятия системологии — понятия системы:

Система — это сложный объект, состоящий из взаимосвязанных частей (элементов) и существующий как единое целое. Всякая система имеет определенное назначение (функцию, цель).

Рассмотрим кучу кирпичей и дом, построенный из этих кирпичей. Как бы много ни было кирпичей в куче, ее нельзя назвать системой, потому что в ней нет единства, нет целесообразности. А жилой дом имеет вполне конкретное назначение — в нем можно жить. В кладке дома кирпичи определенным образом взаимосвязаны, в соответствии с конструкцией. Конечно, в конструкции дома кроме кирпичей имеется много других деталей (доски, балки, окна и пр.), все они нужным образом соединены и образуют единое целое — дом.

Вот другой пример: множество велосипедных деталей и собранный из них велосипед. Велосипед — это система. Его назначение — быть транспортным средством для человека.

Первое главное свойство системы — целесообразность. Это назначение системы, главная функция, которую она выполняет.

Структура системы

Всякая система определяется не только составом своих частей, но также порядком и способом объединения этих частей в единое целое. Все части (элементы) системы находятся в определенных отношениях или связях друг с другом. Здесь мы выходим на следующее важнейшее понятие системологии — понятие структуры.

Структура — это порядок связей между элементами системы.

Можно еще сказать так: структура — это внутренняя организация системы. Из тех же самых кирпичей и других деталей кроме жилого дома можно построить гараж, забор, башню. Все эти сооружения строятся из одних и тех же элементов, но имеют разную конструкцию в соответствии с назначением сооружения. Применяя язык системологии, можно сказать, что они различаются структурой.

Кто из вас не увлекался детскими конструкторами: строительными, электрическими, радиотехническими и другими? Все детские конструкторы устроены по одному принципу: имеется множество типовых деталей, из которых можно собирать различные изделия. Эти изделия отличаются порядком соединения деталей, т. е. структурой.

Из всего сказанного можно сделать вывод: всякая система обладает определенным элементным составом и структурой. Свойства системы зависят и от состава, и от структуры. Даже при одинаковом составе системы с разной структурой обладают разными свойствами, могут иметь разное назначение.

Второе главное свойство системы — целостность. Нарушение элементного состава или структуры ведет к частичной или полной утрате целесообразности системы.

С зависимостью свойств различных систем от их структуры вам приходилось и еще предстоит встретиться в разных школьных дисциплинах. Например, известно, что графит и алмаз состоят из молекул одного и того же химического вещества — углерода. Но в алмазе молекулы углерода образуют кристаллическую структуру, а у графита структура совсем другая — слоистая. В результате алмаз — самое твердое в природе вещество, а графит мягкий, из него делают грифели для карандашей.

Рассмотрим пример общественной системы. Общественными системами называют различные объединения (коллективы) людей: семью, производственный коллектив, коллектив школы, бригаду, воинскую часть и др. Связи в таких системах — это отношения между людьми, например отношения подчиненности. Множество таких связей образуют структуру общественной системы.

Вот простой пример. Имеются две строительные бригады, состоящие каждая из семи человек. В первой бригаде один бригадир, два его заместителя и по два рабочих в подчинении у каждого заместителя. Во второй бригаде — один бригадир и шестеро рабочих, которые подчиняются непосредственно бригадиру.

На рисунках схематически представлены структуры подчиненности в двух данных бригадах:

Таким образом, две эти бригады — пример двух производственных (социальных) систем с одинаковым составом (по 7 человек), но с разной структурой подчиненности.

Различие в структуре неизбежно отразится на эффективности работы бригад, на их производительности. При небольшом числе людей эффективнее оказывается вторая структура. Но если в бригаде 20 или 30 человек, то тогда одному бригадиру трудно управлять работой такого коллектива. В этом случае разумно ввести должности заместителей, т. е. использовать первую структуру подчиненности.

Системный эффект

Сущность системного эффекта: всякой системе свойственны новые качества, не присущие ее составным частям.

Это же свойство выражается фразой: целое больше суммы своих частей. Например, отдельные детали велосипеда: рама, руль, колеса, педали, сиденье не обладают способностью к езде. Но вот эти детали соединили определенным образом, создав систему под названием «велосипед», которая приобрела новое качество — способность к езде, т. е. возможность служить транспортным средством. То же самое можно показать на примере самолета: ни одна часть самолета в отдельности не обладает способностью летать; но собранный из них самолет (система) — летающее устройство. Еще пример: социальная система — строительная бригада. Один рабочий, владеющий одной специальностью (каменщик, сварщик, плотник, крановщик и пр.), не может построить многоэтажный дом, но вся бригада вместе справляется с этой работой.

О системах и подсистемах

В качестве еще одного примера системы рассмотрим объект — персональный компьютер (ПК). На рисунке приведена схема состава и структуры ПК.

 

Самое поверхностное описание ПК такое: это система, элементами которой являются системный блок, клавиатура, монитор, принтер, мышь. Можно ли назвать их простыми элементами? Конечно, нет. Каждая из этих частей — это тоже система, состоящая из множества взаимосвязанных элементов. Например, в состав системного блока входят: центральный процессор, оперативная память, накопители на жестких и гибких магнитных дисках, CD-ROM, контроллеры внешних устройств и пр. В свою очередь, каждое из этих устройств — сложная система. Например, центральный  процессор состоит из арифметико-логического устройства, устройства управления, регистров. Так можно продолжать и дальше, все более углубляясь в подробности устройства компьютера.

Систему, входящую в состав какой-то другой, более крупной системы, называют подсистемой.

Из данного определения следует, что системный блок является подсистемой персонального компьютера, а процессор — подсистемой системного блока.

А можно ли сказать, что какая-то простейшая деталь компьютера, например гайка, системой не является? Все зависит от точки зрения. В устройстве компьютера гайка — простая деталь, поскольку на более мелкие части она не разбирается. Но с точки зрения строения вещества, из которого сделана гайка, это не так. Металл состоит из молекул, образующих кристаллическую структуру, молекулы — из атомов, атомы — из ядра и электронов. Чем глубже наука проникает в вещество, тем больше убеждается, что нет абсолютно простых объектов. Даже частицы атома, которые называют элементарными, например электроны, тоже оказались непростыми.

Любой реальный объект бесконечно сложен. Описание его состава и структуры всегда носит модельный характер, т. е. является приближенным. Степень подробности такого описания зависит от его назначения. Одна и та же часть системы в одних случаях может рассматриваться как ее простой элемент, в других случаях — как подсистема, имеющая свой состав и структуру.

О системах в науке и системном подходе

Основной смысл исследовательской работы ученого чаще всего заключается в поиске системы в предмете его исследования.

Задача всякой науки — найти системные закономерности в тех объектах и процессах, которые она изучает.

В XVI веке Николай Коперник описал устройство Солнечной системы. Земля и другие планеты вращаются вокруг Солнца; связаны они в единое целое силами притяжения.
Систематизация знаний очень важна для биологии. В XVIII веке шведский ученый Карл Линней написал книгу под названием «Системы природы». Он сделал первую удачную попытку классифицировать все известные виды животных и растений, а самое главное, показал взаимосвязь, т. е. зависимость одних видов от других. Вся живая природа предстала
как единая большая система. Но она, в свою очередь, состоит из системы растений, системы животных, т. е. подсистем. А среди животных есть птицы, звери, насекомые и т. д. Всё это тоже системы.

Русский ученый Владимир Иванович Вернадский в 20-х годах XX века создал учение о биосфере. Под биосферой он понимал систему, включающую в себя весь растительный и животный мир Земли, человечество, а также их среду обитания: атмосферу, поверхность Земли, мировой океан, разрабатываемые человеком недра (все это названо активной оболочкой Земли). Все подсистемы биосферы связаны между собой и зависят друг от друга. Вернадскому же принадлежит идея о зависимости состояния биосферы от космических процессов, иначе говоря, биосфера является подсистемой более крупных, космических систем.

Если человек хочет быть хорошим специалистом в своем деле, он обязательно должен обладать системным мышлением, к любой работе проявлять системный подход.

Сущность системного подхода: необходимо учитывать все существенные системные связи того объекта, с которым работаешь.

Очень «чувствительным» для всех нас примером необходимости системного подхода является работа врача. Взявшись лечить какую-то болезнь, какой-то орган, врач не должен забывать о взаимосвязи этого органа со всем организмом человека, чтобы не получилось, как в поговорке, «одно лечим, другое калечим». Человеческий организм — очень сложная система, поэтому от врача требуются большие знания и осторожность.

Еще один пример — экология. Слово «экология» происходит от греческих слов «экое» — «дом» и «логос» — «учение». Эта наука учит людей относиться к окружающей их природе как к собственному дому. Самой важной задачей экологии сегодня стала защита природы от разрушительных последствий человеческой деятельности (использования природных ресурсов, выбросов промышленных отходов и пр.). Со временем люди все больше вмешиваются в природные процессы. Некоторые вмешательства неопасны, но есть такие, которые могут привести к катастрофе. Экология пользуется понятием «экологическая система». Это человек с «плодами» его деятельности (города, транспорт, заводы и пр.) и естественная природа. В идеале в этой системе должно существовать динамическое равновесие, т. е. те разрушения, которые человек неизбежно производит в природе, должны успевать компенсироваться естественными природными процессами или самим человеком. Например, люди, машины, заводы сжигают кислород, а растения его выделяют. Для равновесия надо, чтобы выделялось
кислорода не меньше, чем его сжигается. И если равновесие будет нарушено, то в конце концов наступит катастрофа в масштабах Земли.

В XX веке экологическая катастрофа произошла с Аральским морем в Средней Азии. Люди бездумно забирали для орошения полей воду из питающих его рек Амударья и Сырдарья. Количество испаряющейся воды превысило приток, и море стало пересыхать. Сейчас оно практически погибло и жизнь на его бывших берегах ни для людей, ни для животных и растений стала невозможной. Вот вам пример отсутствия системного подхода. Деятельность таких «преобразователей природы» очень опасна. В последнее время появилось понятие «экологическая грамотность». Вмешиваясь в природу, нельзя быть узким специалистом: только нефтяником, только химиком и пр.

Занимаясь изучением или преобразованием природы, надо видеть в ней систему и прилагать усилия для того, чтобы не нарушать ее равновесия.

IV. Закрепление знаний (5 мин.)

Задания:

·        стр. 32 №9, 10

V. Итог урока (2 мин.)

Оценивается работа в классе, называются оценки.

VI. Домашнее задание (3 мин.)

§5; стр. 32 №4-8.

Просмотр содержимого документа
«Урок № 9»

Тема: Что такое система?

Тип урока: урок ознакомления с новым материалом

Цели:

  • Познакомить учащихся с понятиями: система, системология, структура, подсистема, системном подходе;

  • Рассмотреть системный эффект, системы и подсистемы, системы в науке и системном подходе;

  • Формирование общих представлений современной научной картины мира;

  • формирование коммуникативных качеств развивающейся личности.

Оборудование:

Ход урока:

I.Организационный момент (2 мин.)

Приветствие. Сообщение новой темы.

II. Актуализация знаний (3 мин.)

Проверка домашнего задания.

III. Теоретическая часть (30 мин.)

Системология — наука о системах. В чем состоит содержание этой науки и какое отношение она имеет к информатике, вам предстоит узнать из данной главы.

Понятие системы

Наш мир наполнен многообразием различных объектов. Нередко мы употребляем понятия «простой объект», «сложный объект». А размышляли ли вы о том, в чем разница между простым и сложным? На первый взгляд, возникает такой очевидный ответ: сложный объект состоит из множества простых. И чем больше в нем таких «деталей», тем предмет сложнее. Например, кирпич — простой объект, а здание, построенное из кирпичей, — сложный объект. Или еще: болт, колесо, руль и другие детали автомобиля — простые объекты, а сам автомобиль, собранный из этих деталей, — сложное устройство. Но только ли в количестве деталей заключается различие между простым и сложным?

Сформулируем определение главного понятия системологии — понятия системы:

Система — это сложный объект, состоящий из взаимосвязанных частей (элементов) и существующий как единое целое. Всякая система имеет определенное назначение (функцию, цель).

Рассмотрим кучу кирпичей и дом, построенный из этих кирпичей. Как бы много ни было кирпичей в куче, ее нельзя назвать системой, потому что в ней нет единства, нет целесообразности. А жилой дом имеет вполне конкретное назначение — в нем можно жить. В кладке дома кирпичи определенным образом взаимосвязаны, в соответствии с конструкцией. Конечно, в конструкции дома кроме кирпичей имеется много других деталей (доски, балки, окна и пр.), все они нужным образом соединены и образуют единое целое — дом.

Вот другой пример: множество велосипедных деталей и собранный из них велосипед. Велосипед — это система. Его назначение — быть транспортным средством для человека.

Первое главное свойство системы — целесообразность. Это назначение системы, главная функция, которую она выполняет.

Структура системы

Всякая система определяется не только составом своих частей, но также порядком и способом объединения этих частей в единое целое. Все части (элементы) системы находятся в определенных отношениях или связях друг с другом. Здесь мы выходим на следующее важнейшее понятие системологии — понятие структуры.

Структура — это порядок связей между элементами системы.

Можно еще сказать так: структура — это внутренняя организация системы. Из тех же самых кирпичей и других деталей кроме жилого дома можно построить гараж, забор, башню. Все эти сооружения строятся из одних и тех же элементов, но имеют разную конструкцию в соответствии с назначением сооружения. Применяя язык системологии, можно сказать, что они различаются структурой.

Кто из вас не увлекался детскими конструкторами: строительными, электрическими, радиотехническими и другими? Все детские конструкторы устроены по одному принципу: имеется множество типовых деталей, из которых можно собирать различные изделия. Эти изделия отличаются порядком соединения деталей, т. е. структурой.

Из всего сказанного можно сделать вывод: всякая система обладает определенным элементным составом и структурой. Свойства системы зависят и от состава, и от структуры. Даже при одинаковом составе системы с разной структурой обладают разными свойствами, могут иметь разное назначение.

Второе главное свойство системы — целостность. Нарушение элементного состава или структуры ведет к частичной или полной утрате целесообразности системы.

С зависимостью свойств различных систем от их структуры вам приходилось и еще предстоит встретиться в разных школьных дисциплинах. Например, известно, что графит и алмаз состоят из молекул одного и того же химического вещества — углерода. Но в алмазе молекулы углерода образуют кристаллическую структуру, а у графита структура совсем другая — слоистая. В результате алмаз — самое твердое в природе вещество, а графит мягкий, из него делают грифели для карандашей.

Рассмотрим пример общественной системы. Общественными системами называют различные объединения (коллективы) людей: семью, производственный коллектив, коллектив школы, бригаду, воинскую часть и др. Связи в таких системах — это отношения между людьми, например отношения подчиненности. Множество таких связей образуют структуру общественной системы.

Вот простой пример. Имеются две строительные бригады, состоящие каждая из семи человек. В первой бригаде один бригадир, два его заместителя и по два рабочих в подчинении у каждого заместителя. Во второй бригаде — один бригадир и шестеро рабочих, которые подчиняются непосредственно бригадиру.

На рисунках схематически представлены структуры подчиненности в двух данных бригадах:

Таким образом, две эти бригады — пример двух производственных (социальных) систем с одинаковым составом (по 7 человек), но с разной структурой подчиненности.

Различие в структуре неизбежно отразится на эффективности работы бригад, на их производительности. При небольшом числе людей эффективнее оказывается вторая структура. Но если в бригаде 20 или 30 человек, то тогда одному бригадиру трудно управлять работой такого коллектива. В этом случае разумно ввести должности заместителей, т. е. использовать первую структуру подчиненности.

Системный эффект

Сущность системного эффекта: всякой системе свойственны новые качества, не присущие ее составным частям.

Это же свойство выражается фразой: целое больше суммы своих частей. Например, отдельные детали велосипеда: рама, руль, колеса, педали, сиденье не обладают способностью к езде. Но вот эти детали соединили определенным образом, создав систему под названием «велосипед», которая приобрела новое качество — способность к езде, т. е. возможность служить транспортным средством. То же самое можно показать на примере самолета: ни одна часть самолета в отдельности не обладает способностью летать; но собранный из них самолет (система) — летающее устройство. Еще пример: социальная система — строительная бригада. Один рабочий, владеющий одной специальностью (каменщик, сварщик, плотник, крановщик и пр.), не может построить многоэтажный дом, но вся бригада вместе справляется с этой работой.

О системах и подсистемах

В качестве еще одного примера системы рассмотрим объект — персональный компьютер (ПК). На рисунке приведена схема состава и структуры ПК.

Самое поверхностное описание ПК такое: это система, элементами которой являются системный блок, клавиатура, монитор, принтер, мышь. Можно ли назвать их простыми элементами? Конечно, нет. Каждая из этих частей — это тоже система, состоящая из множества взаимосвязанных элементов. Например, в состав системного блока входят: центральный процессор, оперативная память, накопители на жестких и гибких магнитных дисках, CD-ROM, контроллеры внешних устройств и пр. В свою очередь, каждое из этих устройств — сложная система. Например, центральный  процессор состоит из арифметико-логического устройства, устройства управления, регистров. Так можно продолжать и дальше, все более углубляясь в подробности устройства компьютера.

Систему, входящую в состав какой-то другой, более крупной системы, называют подсистемой.

Из данного определения следует, что системный блок является подсистемой персонального компьютера, а процессор — подсистемой системного блока.

А можно ли сказать, что какая-то простейшая деталь компьютера, например гайка, системой не является? Все зависит от точки зрения. В устройстве компьютера гайка — простая деталь, поскольку на более мелкие части она не разбирается. Но с точки зрения строения вещества, из которого сделана гайка, это не так. Металл состоит из молекул, образующих кристаллическую структуру, молекулы — из атомов, атомы — из ядра и электронов. Чем глубже наука проникает в вещество, тем больше убеждается, что нет абсолютно простых объектов. Даже частицы атома, которые называют элементарными, например электроны, тоже оказались непростыми.

Любой реальный объект бесконечно сложен. Описание его состава и структуры всегда носит модельный характер, т. е. является приближенным. Степень подробности такого описания зависит от его назначения. Одна и та же часть системы в одних случаях может рассматриваться как ее простой элемент, в других случаях — как подсистема, имеющая свой состав и структуру.

О системах в науке и системном подходе

Основной смысл исследовательской работы ученого чаще всего заключается в поиске системы в предмете его исследования.

Задача всякой науки — найти системные закономерности в тех объектах и процессах, которые она изучает.

В XVI веке Николай Коперник описал устройство Солнечной системы. Земля и другие планеты вращаются вокруг Солнца; связаны они в единое целое силами притяжения.
Систематизация знаний очень важна для биологии. В XVIII веке шведский ученый Карл Линней написал книгу под названием «Системы природы». Он сделал первую удачную попытку классифицировать все известные виды животных и растений, а самое главное, показал взаимосвязь, т. е. зависимость одних видов от других. Вся живая природа предстала
как единая большая система. Но она, в свою очередь, состоит из системы растений, системы животных, т. е. подсистем. А среди животных есть птицы, звери, насекомые и т. д. Всё это тоже системы.

Русский ученый Владимир Иванович Вернадский в 20-х годах XX века создал учение о биосфере. Под биосферой он понимал систему, включающую в себя весь растительный и животный мир Земли, человечество, а также их среду обитания: атмосферу, поверхность Земли, мировой океан, разрабатываемые человеком недра (все это названо активной оболочкой Земли). Все подсистемы биосферы связаны между собой и зависят друг от друга. Вернадскому же принадлежит идея о зависимости состояния биосферы от космических процессов, иначе говоря, биосфера является подсистемой более крупных, космических систем.

Если человек хочет быть хорошим специалистом в своем деле, он обязательно должен обладать системным мышлением, к любой работе проявлять системный подход.

Сущность системного подхода: необходимо учитывать все существенные системные связи того объекта, с которым работаешь.

Очень «чувствительным» для всех нас примером необходимости системного подхода является работа врача. Взявшись лечить какую-то болезнь, какой-то орган, врач не должен забывать о взаимосвязи этого органа со всем организмом человека, чтобы не получилось, как в поговорке, «одно лечим, другое калечим». Человеческий организм — очень сложная система, поэтому от врача требуются большие знания и осторожность.

Еще один пример — экология. Слово «экология» происходит от греческих слов «экое» — «дом» и «логос» — «учение». Эта наука учит людей относиться к окружающей их природе как к собственному дому. Самой важной задачей экологии сегодня стала защита природы от разрушительных последствий человеческой деятельности (использования природных ресурсов, выбросов промышленных отходов и пр.). Со временем люди все больше вмешиваются в природные процессы. Некоторые вмешательства неопасны, но есть такие, которые могут привести к катастрофе. Экология пользуется понятием «экологическая система». Это человек с «плодами» его деятельности (города, транспорт, заводы и пр.) и естественная природа. В идеале в этой системе должно существовать динамическое равновесие, т. е. те разрушения, которые человек неизбежно производит в природе, должны успевать компенсироваться естественными природными процессами или самим человеком. Например, люди, машины, заводы сжигают кислород, а растения его выделяют. Для равновесия надо, чтобы выделялось
кислорода не меньше, чем его сжигается. И если равновесие будет нарушено, то в конце концов наступит катастрофа в масштабах Земли.

В XX веке экологическая катастрофа произошла с Аральским морем в Средней Азии. Люди бездумно забирали для орошения полей воду из питающих его рек Амударья и Сырдарья. Количество испаряющейся воды превысило приток, и море стало пересыхать. Сейчас оно практически погибло и жизнь на его бывших берегах ни для людей, ни для животных и растений стала невозможной. Вот вам пример отсутствия системного подхода. Деятельность таких «преобразователей природы» очень опасна. В последнее время появилось понятие «экологическая грамотность». Вмешиваясь в природу, нельзя быть узким специалистом: только нефтяником, только химиком и пр.

Занимаясь изучением или преобразованием природы, надо видеть в ней систему и прилагать усилия для того, чтобы не нарушать ее равновесия.

IV. Закрепление знаний (5 мин.)

Задания:

V. Итог урока (2 мин.)

Оценивается работа в классе, называются оценки.

VI. Домашнее задание (3 мин.)

§5; стр. 32 №4-8.

Просмотр содержимого презентации
«Что такое система. 10 класс»

30.10.16

Системология — наука о системах.

30.10.16

Примеры

Кирпичный дом –

сложный объект

Кирпич –

простой объект

30.10.16

Пример

Автомобиль –

сложный объект

Автомобильные детали –

простые объекты

30.10.16

Главное понятие системологии – это понятие системы.

Система – это сложный объект, состоящий из взаимосвязанных частей (элементов) и существующий как единое целое.

Всякая система имеет определенное назначение (функцию, цель)

30.10.16

Примеры систем и их элементов

Кирпичный дом.

Назначение – в нем можно жить

Куча кирпичей

Нет единства,

нет целесообразности

30.10.16

Примеры систем и их элементов

Велосипед –

сложный объект (система)

Велосипедные детали –

простые объекты

(элементы системы)

30.10.16

Первое главное свойство системы целесообразность (это назначение системы, главная функция, которую она выполняет).

Назначение велосипеда –

быть транспортным

средством для человека.

Назначение дома –

в нем можно жить.

30.10.16

Структура системы

Второе важнейшее понятие системологии – структура.

Структура – это порядок связей между элементами системы.

Структура – это внутренняя организация системы

30.10.16

Из кирпича можно построить гараж, забор, башню

Имеют разную конструкцию

в соответствии с назначением сооружения, т. е. различаются структурой

30.10.16

Пример

  • Детский конструктор
  • Из одних и тех же деталей можно собрать различные конструкции

30.10.16

Вывод:

  • всякая система обладает определенным элементным составом и структурой.
  • Свойства системы зависят и от состава, и от структуры.
  • Даже при одинаковом составе системы с разной структурой обладают разными свойствами, могут иметь разное назначение.

30.10.16

Второе главное свойство системы целостность. Нарушение элементного состава или структуры ведет к частичной или полной утрате целесообразности системы

30.10.16

Зависимость свойств различных систем от их структуры

Молекула

углерода

Слоистая структура графита

Кристаллическая структура алмаза

30.10.16

Пример общественной системы

Общественными системами называют различные объединения (коллективы) людей: семью, производственный коллектив, коллектив школы, бригаду, воинскую часть и др.

Связи в таких системах — это отношения между людьми, например отношения подчиненности. Множество таких связей образуют структуру общественной системы.

30.10.16

Структуры

подчиненности

в двух бригадах

30.10.16

Системный эффект

Сущность системного эффекта: всякой новой системе свойственны новые качества, не присущие её составным частям.

Это же свойство выражается фразой: целое больше суммы своих частей

Велосипед –

Устройство передвижения

30.10.16

Системный эффект

Сущность системного эффекта: всякой новой системе свойственны новые качества, не присущие её составным частям.

Самолет –

летающее устройство

30.10.16

Системы и подсистемы

Состав и структура персонального компьютера

Контролеры внешних

устройств

НМЖД

НГМД

CD-ROM

Системный блок

Монитор

Информационная магистраль

Принтер

Центральный процессор

Оперативная память

Мышь

Клавиатура

Регистры

АЛУ

УУ

30.10.16

Системы и подсистемы

Систему, входящую в состав какой-то другой, более крупной системы, называют подсистемой.

30.10.16

Примеры систем и их элементов

В устройстве

компьютера

С точки зрения

строения вещества

Простая деталь

Подсистема

30.10.16

Вывод:

Любой реальный объект бесконечно сложен. Описание его состава и структуры всегда носит модельный характер, т. е. является приближенным. Степень подробности такого описания зависит от его назначения. Одна и та же часть системы в одних случаях может рассматриваться как ее простой элемент, в других случаях — как подсистема, имеющая свой состав и структуру.

30.10.16

О системах в науке и системном подходе

Основной смысл исследовательской работы

ученого чаще всего заключается в поиске

системы в предмете исследования.

Задача всякой науки – найти системные закономерности в тех объектах и процессах, которые она изучает.

30.10.16

Николай Коперник в XVI веке описал

устройство Солнечной системы

30.10.16

Карл Линней написал книгу «Система природы»

К. Линней сделал первую удачную попытку классифицировать все известные

виды животных и растений и показал зависимость одних видов от других.

30.10.16

Русский ученый В. И. Вернадский в 20-х годах XX века создал учение о биосфере.

Под биосферой он понимал систему , включающую в себя весь растительный и животный мир Земли, человечество, а также их среду обитания: атмосферу, поверхность Земли, мировой океан, разрабатываемые человеком недра.

30.10.16

Если человек хочет быть хорошим специалистом в своем деле, он обязательно должен обладать системным мышлением, к любой работе проявлять системный подход.

Сущность системного подхода: необходимо учитывать все существенные системные связи того объекта, с которым работаешь.

30.10.16

Пример необходимости системного подхода

  • Работа врача.
  • При лечении какого-нибудь органа, необходимо учитывать взаимосвязь этого органа со всем организмом.

30.10.16

Пример отсутствия системного подхода

  • Экологическая катастрофа с Аральским морем
  • Море стало пересыхать из-за разбора воды из Сырдарья и Амударья.

30.10.16

Деятельность таких «преобразователей природы» очень опасна. В последнее время появилось понятие «экологическая грамотность». Вмешиваясь в природу, нельзя быть узким специалистом: только нефтяником, только химиком и пр.

Вывод:

Занимаясь изучением или преобразованием природы, надо видеть в ней систему и прилагать усилия для того, чтобы не нарушать её равновесия.

30.10.16

30.10.16

Домашнее задание

  • § 5;
  • вопросы 1 – 8 на стр. 32

30.10.16

Состав системы

Состав системы

DJEM легко настраивается под нужды пользователей за счет использования специальной технологии, позволяющей гибко изменять назначение и логику работы системы без привлечения квалифицированных программистов. Для настройки системы и описания взамосвязей состав системы входит специально разработанный скриптовой язык программирования DJEM-script. Перед поставкой состав поставляемой системы согласуется с Заказчиком и лицензируется.

Базовый состав системы

Система состоит из следующих компонентов:

Дизайн-шаблоны

Система разделяет данные и представление, т.е. одни и те же данные могут публиковаться в различных вариантах оформления, при этом один и тот же вариант оформления может использоваться для публикации различных данных. Механизмом управления дизайном являются дизайн-шаблоны. Они осуществляют загрузку:

  • дизайна
  • стилей
  • графических элементов дизайна

Контент-шаблоны

Документы в системе представляют собой некоторый набор информации, предназначенной для публикации в Интернет. Документы находятся в разделах, организованных иерархически.

Для создания и изменения структуры конкретных документов или групп документов, разделов и подразделов, формирования меню и карты сайта используется механизм контент-шаблонов.

Контент-шаблон — документ, который описывает интерфейс для редактирования данных документа, т.е. определяет, как будет выглядеть форма редактирования документа или раздела. Он описывает количество, расположение и тип базовых документных полей (текстовый редактор, поле для закачки файлов, контроль времени, переключатель, визуальный html-редактор и т.д.). Контент-шаблон определяет видимость и доступность каждого поля для конкретного пользователя и группы.

Правила

Правила применяются только для конкретного документа или раздела. Они позволяют установить реакцию (действие) на какое-то событие, произошедшее с документом или разделом (публикация, изменение, изменение конкретного поля в документе, удаление, наступление заданной даты, периодически, через заданные интервалы времени). При его наступлении система выполняет указанное в правиле действие.

Точки публикации

Точки публикации – это механизм для задания места для публикации документа. Каждый документ можно опубликовать на нескольких сайтах-зеркалах. Например, два документа из одного раздела можно опубликовать на различных сайтах или в разных разделах.

Опции

Дополнительные модули

Дополнительные модули служат для удобства работы. Они облегчают и ускоряют процесс работы с сайтом. Модули поставляются дополнительно к базовой системе. Пользователь в любой момент может расширить имеющийся функционал, добавив какой-либо модуль или плагин.

Журнал событий.

Ведение журнала событий, т.е. запись всех действий, совершенных пользователями в системе.

Хранилище (репозиторий).

Возможность сохранения документов в специальном хранилище, и возврата к любой предварительно сохранённой в версии документа.

Авторизация и ведение базы пользователей на сайте.

Регистрация и учет пользователей на сайте, с возможностью разделения доступа к любому документу системы в зависимости от прав пользователя и группы пользователей. Авторизованному пользователю сайта может быть запрещен или разрешен доступ к разделу системы, документу или файлам.

Почтовые рассылки.

Для формирования и организации почтовых рассылок по большому числу получателей применяется специальный программный комплекс отсылки писем.

Ролевые карты и статусы.

Система позволяет задавать правила обработки и следования документов. Возможны разнообразные документные модели – от традиционной издательской, со следованием документа между различными инстанциями и ролями (авторы, редакторы, бильд-редакторы, корректоры), до схемы функционирования магазина — покупка, оплата, отгрузка, отмена заказа и ведения всей истории заказов. Для документных моделей в системе служат ролевые карты и статусы.

Механизм ролей и цепочек позволяется выстраивать как CRM, так и системы поддержки пользователей (helpdesk) и документооборота. Механизм позволяет организовать работу над одним документом нескольким пользователям, с разграничением прав на изменение, всего документа или отдельных его полей. Он описывает цепочку прохождения документа по заданным этапам — от создания до готового варианта.

Примечание:    Системы документооборота предназначены для управления процессами создания, обработки, тиражирования и хранения документов или иных информационных ресурсов. Системы helpdesk — для автоматизации службы поддержки пользователей в сети.

Плагины.

Плагины предоставляют не предусмотренные основными модулями системы возможности, позволяют интегрировать другие системы и сервисы в единую оболочку DJEM. Например, подключить систему форумов или чатов, видеть структуру директорий или файлов на сервере в виде папок и документов DJEM, добавить редакторы изображений, специальные обработчики данных и многое другое. Плагины позволяют практически без ограничений расширять функционал системы.

Существует ряд готовых плагинов расширения, также пользователь может самостоятельно написать новые плагины или же заказать их написание у стороннего производителя.

Состав системы

Состав системы Peridect (Перидект)

Peridect – это современная и эффективная система защиты периметра объекта, которая способна обеспечить его полную безопасность. Система Peridect разработана для охраны деревянных, сетчатых, сварных и многих других типов ограждений. Она дает точную локализацию места вторжения, и вместе с тем защищена от ложных срабатываний.

За счет того, что питающие и информационные линии, объединены в одну магистраль, можно значительно сократить время на установку системы Peridect и сэкономить денежные средства. Компоненты Пердирект выполнены таким образом, что их можно аппаратно интегрировать с системой видеонаблюдения.

Производством intrusion detection system — IDS (систем обнаружения вторжений) Peridect занимается компания Sieza, расположенная в Чехии. Компания основана в 1991 году и имеет огромный опыт и авторитет на европейском рынке систем безопасности.

Компоненты охранной системы

Полноценное функционирование системы обеспечивают адресные датчики-детекторы PDS: в них имеется пьезодатчик и процессор предварительной обработки. Датчики устанавливаются на элементах ограждения и реагируют на вибрацию, которая возникает при попытках преодоления. Полученные сигналы в цифровой форме датчики передают по информационной магистрали в контроллер PVJ, который анализирует информацию от каждого датчика с применением специальных математических алгоритмов и в результате формирует тревожное извещение.

Помимо PDS в систему могут быть включены адресные модули входов-выходов PIO. Их основная задача состоит в обеспечении аппаратного соединения системы со сторонними системами защиты периметра (среди них извещатели, видеокамеры, осветительные приборы и другие датчики и исполнительные устройства). Один контроллер системы поддерживает до 246 датчиков-детекторов PDS и до 8 модулей входов-выходов PIO, при этом максимальная длина линии связи датчиков может составлять 1300 м.

Модули Peridect-PP позаботятся о надежной защите информационной магистрали в случае возникновения перенапряжений.

Анализаторы PVJ к компьютеру-серверу системы подключаются посредством интерфейсной линии связи с использованием различных преобразователей интерфейсов.

Датчики-детекторы PDS

Система защиты периметра Peridect комплектуется датчиками-детекторами различных типов, которые имеют особое конструктивное исполнение и уровень чувствительности. По конструкции датчики бывают стандартного, подземного, антивандального исполнения и для скрытой установки. По степени чувствительности различают датчики следующих типов:

  • с нормальной чувствительностью NO — их рекомендуется устанавливать на новых гибких ограждениях, таких как сетка «рабица», сварные решетки и подобные;
  • датчики с повышенной чувствительностью SE – для установки на «старых», вытянутых проволочных ограждениях, отличающихся высокой подвижностью, а также при скрытой установке;
  • датчики высокой чувствительности HS – используются в подземном варианте исполнения системы.

Все датчики-детекторы PDS, входящие в состав системы защиты периметра, содержат пьезоэлемент высокого качества и электронную схему, включающую в себя АЦП и адресную метку. Они спрятаны в герметичном корпусе, который в обычном, антивандальном и подземном исполнении находится во внешней герметичной коробке с универсальными элементами крепления к ограждению любого типа.

Выводы и линия связи датчиков в антивандальном и подземном исполнении заключены в металлорукав, выполненный из нержавеющей стали. Обычно датчики-детекторы рекомендуется монтировать в средней части сегмента ограждения при помощи металлических или пластиковых стяжек (с интервалом около 25 см).

Скрытноустанавливаемые датчики производят в специальном корпусе, который позволяет монтировать их в опорный столб круглого или квадратного ограждения. При условии грамотной установки подобные датчики не видны и обеспечивают скрытность всей системы.

Модули входа-выхода PIO

Данные компоненты системы охраны периметра производят контроль состояния внешних устройств (к примеру, сигнализаций, различающихся по принципу действия) с релейными выходами, а также управление внешними устройствами (среди них — осветительные и другие приборы), которые находятся в доступной близости от охраняемого периметра. Все модули PIO имеют свой адрес и подключаются к общей информационной линии в любом месте: вход – дифференциальный, выход – типа «открытый коллектор» с гальванической развязкой.

Контроллер PVJ

Анализатор PVJ монтируют в герметичном корпусе, выполненном из пластика. Помимо интерфейса RS-232 и входа для информационной магистрали датчиков, контроллер оснащен дифференциальными входами (8 штук) и программируемыми выходами типа «открытый коллектор» (10 штук). При необходимости, выходы можно подключить через релейный модуль Peridect-RM и таким образом сделать их гальванически развязанными. Все имеющиеся дополнительные входы и выходы анализатора PVJ можно использовать для интеграции системы с имеющимися средствами, входящими в комплекс безопасности объекта на релейном уровне.

Модуль Peridect — СС (Camera Controller)

Модуль управления камерами Peridect-CC является элементом системы защиты периметра, который обеспечивает объединение с системой видеонаблюдения, работающей на базе аналоговых видеокамер. С одной стороны, Camera Controller подключается к контроллеру посредством RS232, а с другой — к сети Ethernet. Основной особенностью Peridect-СС является наличие отдельного интерфейсного выхода RS485.

Для того чтобы настроить Peridect – CC, необходимо обратиться к встроенному web-интерфейсу. Что интересно, команды могут быть переданы по RS485 по событиям от любого датчика системы в текстовом виде в свободном формате. То есть можно сделать вывод, что модуль Peridect — СС (Camera Controller) выполняет несколько функций: он выступает в роли преобразователя интерфейсов RS232/Ethernet, а также является аппаратным модулем интеграции с любыми системами (видеонаблюдения, блоками управления ворот, модулями систем автоматизации и прочими).

Программа конфигурации

Программа настройки аппаратной части системы защиты периметра предназначена для использования администраторами системы и квалифицированными инсталляторами. С ее помощью настраиваются все параметры системы: адреса и расположение отдельных элементов относительно друг друга, параметры каждого элемента, параметры анализа, признаки формирования тревожных извещений. Данная программа снабжена современными средствами визуализации сигналов, которые делают настройку и обслуживание системы простыми и понятными для пользователя.

Работа системы защиты периметра Peridect

В случае если посторонние лица попытаются преодолеть периметральное ограждение путем перерезания, подкопа, перелаза или пролома, они вызовут его механические колебания, которые мгновенно выявляют датчики-детекторы, размещенные на ограждении. После этого датчики подадут электрические импульсы, которые поступят в анализатор PVJ. Контроллер, реализуя имеющуюся программу обработки, примет решение о необходимости выдать тревожное извещение: это будет сделано путем сравнения уровней индивидуальных сигналов датчиков-детекторов с настроенным индивидуальным порогом, а также сигналов датчиков-детекторов от соседних или разделенных секций ограждения. Этот метод называется «дифференциальной логикой». Именно за счет использования такого метода обработки уровень ложных тревог, которые могут быть вызваны воздействием дождя, ветра, града, движением железнодорожного или автомобильного транспорта вблизи охраняемого ограждения, будет минимизирован.

При попытке преодолеть рубеж охраны, оператору системы будет отправлено сообщение, которое отобразится в виде точки на векторном плане объекта (при этом его масштаб определяется автоматически, чтобы можно было вести наблюдение). Также на экран будет выведено окно с детальным описанием зоны несанкционированного доступа — так называемое «расширенное тревожное сообщение», которое будет сопровождаться речевым сообщением или звуковым сигналом. После того как в окне тревожного протокола появится строка с тревожным извещением, сотрудник охраны должен подтвердить факт его получения и определить тип нарушения, после чего будет осуществлен переход в окно рабочего протокола.

Технические характеристики

Сфера использования системы

Защита периметров различной протяженности (1 анализатор PVJ обслуживает около 800 метров). Возможность определения места несанкционированного вторжения с высокой точностью до секции ограды (2,5-3,0 метров)

Принцип действия

Высокая вибрационная чувствительность системы

Чувствительный элемент

Пьезоэлектрические датчики PERIDECT-PDS

Анализаторы

PERIDECT-PVJ: ограничение подключения PDS датчиков и модулей входа-выхода PIO на один контроллер — 246 и 8 штук соответственно. В контроллере также предусмотрены 10 выходов типа «открытый коллектор», которые могут быть запрограммированы на тревоги от сегментов периметра (они могут быть сгруппированы на усмотрение пользователя).. Помимо этого в контроллере имеется 8 входов для подключения шлейфов охранных датчиков с выходами типа «сухой контакт». Порт RS232 позволяет наладить связь между контроллером и ПК для настройки компонентов системы, программы визуализации и интеграции с имеющимися охранными системами (СКД, видеонаблюдение, ОПС и прочими).

PERIDECT-PVJ Light: ограничение подключаемых PDS датчиков и модулей входа-выхода PIO до 56-ти и 8-ми соответственно. 10 выходов «открытый коллектор». 8 входов для подключения шлейфов охранных датчиков с выходами типа «сухой контакт». Порт RS232 предназначен исключительно для запуска программы настройки.

Функции Анализатора

Анализ сигналов с датчиков-детекторов типа PDS, формирование сигнала тревоги на выходах контроллера, контроль состояния линии связи с датчиками-детекторами, управление модулями входа-выхода PIO, формирование сигнала авария при коротком замыкании кабеля данных или его обрыве, контроль выхода из строя модулей и датчиков. Запись всех событий и их хранение в журнале событий.

Настройка Анализатора

С помощью программы PERIDECT-PCSW

Герметизация корпусов

Анализатор PVJ: по нормам IP64

Датчики PDS: электронный модуль — IP65; внешний кожух — IP43

Напряжение питания / Потребляемый ток

Анализатор PVJ: 9…16 В пост. тока / 600 мА при 12 В (при подключенных 246-ти PDS датчиках и 8-ми модулях PIO)

Датчики PDS: питание по кабелю данных / потребление 1 мА (макс)

Рабочая температура От — 55° до + 85° С

Сертификат ГОСТ-Р POCC CZ.МЛ04.В08151

Система объектов. Разнообразие систем. Состав и структура системы

Урок 8. 6 класс

Учитель: Брух Т.В.

Дата: ­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­___________

Тема: «Система объектов. Разнообразие систем.

Состав и структура системы. КР №1».

Цели урока:

— закрепить навыки отношений « является разновидностью», знания классификации объектов;

— расширить и обобщить представления школьников о системах объектов, о составе и структуре системы;

— раскрыть классификацию систем объектов.

Задачи:

— познакомиться со сложными объектами;

— ввести понятие «системного подхода»;

— ввести понятие «системы объектов»;

— рассмотреть классификацию систем;

— ввести понятия « структура системы»,

— познакомиться с составом систем,

— ввести понятие «системный эффект».

Ход урока

  1. Организационный момент.

Здравствуйте, садитесь. Порядок на парте. Готовность к уроку. Проверка отсутствующих.

  1. Контрольная работа №1.

Смотри приложение (7 – монитор_работа_ученик., 9 – 34, 10 – монитор)

III. Формирование новых знаний.

Работа с презентацией

Сформулируйте тему нашего сегодняшнего урока.

Откройте тетради и запишите дату и тему урока: «Системы объектов. Разнообразие систем. Состав и структура системы» (слайд 2).

Учащиеся отвечают на вопросы:

— Что вы знаете по данной теме?

— Чего вы не знаете по данной теме?

— Что хотели бы узнать?

Давайте сформулируем

цели урока:

— раскрыть представление о системе объектов;

— раскрыть представление о составе и структуре систем объектов,

— узнать классификацию систем объектов.

Учитель:

Ребята прочитайте, с какими ключевыми словами, вы познакомитесь на сегодняшнем уроке.

Ученики: (слайд 3).

Системный подход, Система, Структура, Системный эффект

Учитель:

Приводит пример сложного объекта – электропоезд (слайд 4).

Приведите примеры сложных объектов?

Вводит понятие «системный подход». Дети читают и записывают в тетрадь (слайд5 ).

Системный подход — рассмотрение составных частей сложного объекта
в их взаимодействии и взаимовлиянии.

Вводит понятие « система объектов». Дети читают и записывают в тетрадь (слайд 6).

Система объектов — это целое, состоящее из частей, взаимосвязанных между собой. Части, образующие систему, называются её элементами.

Рассмотрим пример система « Банковский мостик» (слайд 7).

На слайде 9 рассмотрим классификацию систем объектов. Ребята читают и записывают классификацию в тетрадь.

Системы объектов бывают нематериальные, материальные и смешанные. Материальные в свою очередь делятся на природные и технические.

На слайдах 10 -13 рассмотрим примеры нематериальных, материальных природных, материальных технических и смешанных.

На сладе 14 вводится понятие « структура» и состав системы объектов. Ребята читают и записывают в тетрадь.

Структура — это порядок объединения элементов, составляющих систему.

На слайде 15 и 16 рассматривается состав систем объектов.

На слайде 17 вводится понятие « Системный эффект». Дети читают и записывают в тетрадь.

Системный эффект появление у системы свойств, которыми не обладают элементы системы в отдельности.

Системный подход – это подход к описанию сложного объекта, при котором называют его составные части, рассматривают их взаимодействие и взаимовлияние.

Система – это любой объект, состоящий из множества взаимосвязанных элементов и существующий как единое целое.

Системы бывают материальныенематериальные и смешанные.

Материальные системы – это системы, которые можно ощутить, потрогать руками. Они делятся на природные и технические.

Природные системы – это системы, созданные природой.

Технические системы – это системы, созданные руками человека.

Нематериальные системы – это системы, которые нельзя ощутить.

Смешанные системы – это системы, которые содержат в себе материальные и нематериальные элементы.

IV.Закрепление нового материала:

с. 146 – 148 выполнить практическую работу

с.144 – 145

V. Подведение итогов урока.

Достигли ли вы целей урока?

Что нового вы узнали на уроке?

Что вызвало у вас затруднение на уроке?

Что необходимо доработать?

VI. Домашняя работа.

Конспект в тетради. Параграф 5, пункты 1 и 2.

Спасибо. Урок окончен.

§ 5. Системы объектов


Информатика. 6 класса. Босова Л.Л. Оглавление

Разнообразие систем.

Ключевые слова:

  • системный подход
  • система
  • структура
  • системный эффект
  • входы и выходы системы
  • «чёрный ящик»

Состояние сложного, составного объекта определяется не только значениями его собственных признаков, но и состояниями объектов-частей. Например, автомобиль переходит в состояние торможения, когда нажата педаль тормоза.

Подход к описанию сложного объекта, при котором не просто называют его составные части, но и рассматривают их взаимодействие и взаимовлияние, принято называть системным подходом. При этом сложный объект называют системой, а его части — компонентами (элементами) системы.

Любой реальный объект достаточно сложен. Поэтому его можно рассматривать как систему.

Различают материальные, нематериальные и смешанные системы. В свою очередь, материальные системы разделяют на природные и технические (рис. 15).

Примеры природных систем вам хорошо известны: Солнечная система, растение, живой организм и прочее.

Технические системы создаются людьми. Примеры технических систем: автомобиль, компьютер, система вентиляции.

Примеры нематериальных систем: разговорный язык, математический язык, нотные записи.

Смешанные системы содержат в себе материальные и нематериальные компоненты. Среди них можно выделить так называемые социальные системы. Социальные системы образуют люди, объединённые одним занятием, интересами, целями, местом проживания и т. д. Примеры социальных систем: оркестр, футбольный клуб, население города.


Состав и структура системы

Любая система определяется не только набором и признаками её элементов, но также взаимосвязями между элементами. Одни и те же элементы, в зависимости от объединяющих их взаимосвязей, могут образовывать различные по своим свойствам системы. Например, из деталей одного и того же конструктора ребёнок собирает разные сооружения.

Из одного и того же набора продуктов (мясо, капуста, картофель, морковь, лук, помидоры) мама может приготовить первое (щи) или второе (рагу) блюдо.

Из молекулы одного и того же химического вещества. (углерода) состоят алмаз и графит. Но алмаз — самое твёрдое вещество в природе, а графит — мягкий, из него делают грифели для карандашей. А всё потому, что в алмазе молекулы углерода образуют кристаллическую структуру, а у графита — слоистую.

Структура — это порядок объединения элементов, составляющих систему.

Состав и структуру системы описывают с помощью схемы состава. В состав системы может входить другая система. Первую называют надсистемой, вторую — подсистемой. Имя надсистемы на схеме состава всегда располагают выше имён всех её подсистем. В этом случае говорят о многоуровневой структуре системы, в которой один и тот же компонент может одновременно быть надсистемой и подсистемой. Например, головной мозг — подсистема нервной системы птицы и надсистема, в состав которой входят передний мозг, средний мозг и т. д. (рис. 16).

Во многих случаях связь между объектами очевидна, но не сразу понятно, в составе какой надсистемы их нужно рассматривать.

Например, дорожное покрытие изнашивается оттого, что по городу ездят автомобили, автобусы, троллейбусы и прочие наземные транспортные средства. Наземные транспортные средства и дороги — составные части транспортной системы города.

Дерево может погибнуть от насекомых-вредителей, если уменьшится численность птиц. Насекомые, птицы, деревья — компоненты системы «Парк» или «Лес» (рис. 17).

Главное свойство любой системы — возникновение системного эффекта. Заключается оно в том, что при объединении элементов в систему у системы появляются новые признаки, которыми не обладал ни один из элементов в отдельности.

В качестве примера системы рассмотрим самолёт. Главное его свойство — способность к полёту. Ни одна из составляющих его частей в отдельности (крылья, фюзеляж, двигатели и т. д.) этим свойством не обладает, а собранные вместе строго определённым способом, они такую возможность обеспечивают. Вместе с тем, если убрать из системы «самолёт* какой-нибудь элемент (например, крыло), то не только это крыло, но и весь самолёт потеряет способность летать.


Система и окружающая среда

Выделив некоторую систему из окружающей среды, мы как бы проводим вокруг неё замкнутую границу, за пределами которой остаются не вошедшие в систему объекты. Эти объекты оказывают влияние на систему. Сама система также оказывает влияние на окружающую среду. Поэтому говорят, что система и среда взаимодействуют между собой.

Если, например, рассмотреть в качестве системы ученический коллектив одного класса, то весь остальной коллектив школы будет относиться к среде этой системы.

Воздействия среды на систему называют входами системы, а воздействия системы на среду — выходами системы. На рисунке 18 эти связи изображены стрелками.

Например, дерево можно выделить из окружающей среды как систему, состоящую из корня, ствола, веток и листьев. Входы этой системы — вода, солнечный свет, углекислый газ, минеральные вещества и т. д. Выходы — кислород, тень от кроны, древесина, молодые побеги и многое другое (рис. 19).

Для большинства реальных систем список входов и выходов бесконечен.


Система как «чёрный ящик»

Очень часто человек не знает, как «внутри» устроена система, с которой он имеет дело. Человеку куда важнее знать, к каким результатам на выходе приведут определённые воздействия на входе системы. В таких случаях говорят, что система рассматривается как «чёрный ящик».

Представить некоторую систему в виде «чёрного ящика» — это значит указать её входы и выходы, а также зависимость между ними. Такое описание позволяет целенаправленно использовать данную систему. Например, всякие инструкции для пользователей сложной бытовой техники являются описаниями «чёрного ящика». В них объясняется, что нужно сделать на входе (включить, нажать, повернуть и пр.), чтобы достичь определённого результата на выходе (постирать белье, получить фруктовый сок, выполнить вычисления и пр.). Однако, что при этом происходит «внутри», не объясняется.


Самое главное

Система — это целое, состоящее из частей, взаимосвязанных между собой. Части, образующие систему, называются её компонентами.

Структура — это порядок объединения элементов, составляющих систему.

При системном подходе учитывается взаимодействие и взаимовлияние всех компонентов системы.

Всякая система приобретает новые качества, которыми не обладал ни один из её элементов в отдельности (свойство системного эффекта).

Воздействия среды на систему называют входами системы, а воздействия системы на среду — выходами системы.


Вопросы и задания

1. Что такое система? Приведите примеры материальных, нематериальных и смешанных систем.

2. Приведите пример систем, имеющих одинаковый состав, но разную структуру.

3. В чём суть системного подхода? Приведите пример.

4. В чём суть системного эффекта? Приведите пример.

5. Назовите компоненты Солнечной системы. Какие из них тоже можно рассматривать как системы?

6. В составе какой надсистемы можно описать нашу планету? Для каких объектов Земля сама является надсистемой?

7. Выделите подсистемы в следующих объектах, рассматриваемых в качестве систем: автомобиль; компьютер; школа; армия; государство.

8. Рассматривая объект «телевизор» как систему, выберите для него из списка подходящие входы и выходы: свет; звук; электромагнитные волны; электроэнергия; мускульная сила человека; изображение; цвет; пыль; грязь; тепло; холод; регулятор громкости; кнопка включения/выключения; стоимость.

9. Приведите свой пример взаимодействия системы и среды. Укажите входы и выходы системы.

10. Объясните смысл выражения «чёрный ящик». С какими «чёрными ящиками» человек сталкивается в быту?


Компьютерный практикум

Работа 5 «Знакомимся с графическими возможностями текстового процессора»


Оглавление
§ 4. Разновидности объектов и их классификация
§ 5. Системы объектов
§ 6. Персональный компьютер как система

Термодинамика систем переменного состава (открытые многокомпонентные системы)

Чтобы распространить все предыдущие концепции на системы переменной массы, мы должны теперь рассмотреть хотя бы одну новую переменную: число молей, n . Чтобы объяснить этот эффект, вы увидите ниже, что нам придется ввести « новое» термодинамическое свойство. Возьмем случай внутренней энергии. Для системы с постоянным составом мы написали:

dU=TdS-PdVЭто уравнение не отображается должным образом из-за несовместимого браузера.Список совместимых браузеров см. в разделе «Технические требования» в руководстве.

(14.4)

 

и,

dU=(∂U∂S)VdS+(∂U∂V)SdVЭто уравнение отображается неправильно из-за несовместимого браузера. Список совместимых браузеров см. в разделе «Технические требования» в руководстве.

(14.22а)

 

Если эта система состоит из одного компонента, и теперь мы позволяем ее массе (и, следовательно, числу молей, n) изменяться (открытая система), изменение U (dU) больше не является просто функцией dS и dV .Теперь мы должны учитывать изменения в «n», таким образом:

dU=(∂U∂S)V,ndS+(∂U∂V)S,ndV+(∂U∂n)S,VdnЭто уравнение отображается неправильно из-за несовместимого браузера. Список совместимых браузеров см. в разделе «Технические требования» в руководстве.

(15.17)

 

Если бы у нас была двоичная система, у нас были бы две новые переменные, ‘n 1 ‘ и ‘n 2 ‘ (n=n 1 + n 2 ), и нам пришлось бы расширить (15.17) соответственно,

dU=(∂U∂S)V,ndS+(∂U∂V)S,ndV+(∂U∂n1)S,V,n2dn1+(∂U∂n2)S,V,n1dn2Это уравнение отображается неправильно из-за несовместимый браузер.Список совместимых браузеров см. в разделе «Технические требования» в руководстве.

(15.18)

 

Следовательно, для многокомпонентной системы мы просто продолжаем добавлять термины (n=∑iniЭто уравнение не отображается должным образом из-за несовместимого браузера. Список совместимых браузеров см. в разделе Технические требования в руководстве. ):

dU=(dUdS)V,ndS+(dUdV)S,ndV+∑i(∂ℑ∂ni)S,V,ni≠n1dniЭто уравнение отображается неправильно из-за несовместимого браузера. Список совместимых браузеров см. в разделе «Технические требования» в руководстве.

(15.19)

 

Термодинамика определяет этот «коэффициент», который умножает изменение количества молей каждого компонента (dn i ) как « химический потенциал» этого компонента (μ i ). Посмотрите, как химический потенциал является термодинамическим свойством, которое необходимо определить для правильного описания системы переменного состава , то есть открытой системы.

Тогда пишем:

μi=(dUdni)S,V,ni≠n1Это уравнение отображается неправильно из-за несовместимого браузера.Список совместимых браузеров см. в разделе «Технические требования» в руководстве.

(15.20)

 

и, наконец,

dU=TdS−PdV+∑iμidniЭто уравнение не отображается должным образом из-за несовместимого браузера. Список совместимых браузеров см. в разделе «Технические требования» в руководстве.

(15.21)

 

То же самое можно сделать с термодинамическими определениями dH, dG и dA (остальные уравнения 14.22). На самом деле химический потенциал можно определить по крайней мере четырьмя различными и эквивалентными способами.Теперь вы можете показать, что для того, чтобы уравнения (14.22) учитывали системы переменного состава, мы должны были бы расширить их до:

dH=(∂H∂S)P,ndS=(∂H∂P)S,ndP+∑i(∂H∂ni)S,P,ni≠n1dniЭто уравнение отображается неправильно из-за несовместимого браузера. Список совместимых браузеров см. в разделе «Технические требования» в руководстве.

(15.22а)

 

dG=(∂G∂P)T,ndP=(∂G∂T)P,ndT+∑i(∂G∂ni)P,T,ni≠n1dniЭто уравнение отображается неправильно из-за несовместимого браузера. Список совместимых браузеров см. в разделе «Технические требования» в руководстве.

(15.22б)

 

dA=(∂A∂V)T,ndS=(∂A∂T)V,ndT+∑i(∂A∂ni)T,V,ni≠n1dniЭто уравнение отображается неправильно из-за несовместимого браузера. Список совместимых браузеров см. в разделе «Технические требования» в руководстве.

(15.22с)

 

Поскольку термодинамика определяет «коэффициент», который умножает изменение числа молей каждого компонента (dn i ) как « химический потенциал» этого компонента (μiЭто уравнение не отображается должным образом из-за несовместимого браузера.Список совместимых браузеров см. в разделе «Технические требования» в руководстве. ), у нас есть три новых способа выразить это:

µi=(∂H∂ni)S,P,ni≠njЭто уравнение отображается неправильно из-за несовместимого браузера. Список совместимых браузеров см. в разделе «Технические требования» в руководстве.

(15.23а)

 

μi=(∂G∂ni)P,T,ni≠njЭто уравнение не отображается должным образом из-за несовместимого браузера. Список совместимых браузеров см. в разделе «Технические требования» в руководстве.

(15.23б)

 

μi=(∂A∂ni)T,V,ni≠njЭто уравнение отображается неправильно из-за несовместимого браузера. Список совместимых браузеров см. в разделе «Технические требования» в руководстве.

(15.23с)

 

Ни одно из этих трех уравнений вам не знакомо? Не забудьте определение (15.7c). Из всех четырех доступных определений химического потенциала есть и одно , которое идеально соответствует нашему определению частичной молярной величины .Сравните уравнение (15.23b) с (15.7c). Что мы можем сказать, так это то, что химический потенциал компонента «i» равен парциальной молярной энергии Гиббса такого компонента:

µi=(∂G∂ni)P,T,ni≠nj=G¯lЭто уравнение отображается неправильно из-за несовместимого браузера. Список совместимых браузеров см. в разделе «Технические требования» в руководстве.

(15.24)

 

Обратите внимание, что для чистого компонента химический потенциал равен молярной энергии Гиббса вещества (см. уравнение 15.9),

Eμ=G˜Это уравнение не отображается должным образом из-за несовместимого браузера. Список совместимых браузеров см. в разделе «Технические требования» в руководстве.

(15.25)

 

Когда мы вводим определение химического потенциала в каждое из уравнений (15.22), основные термодинамические выражения, применимые к системам переменного состава, становятся:

dU=TdS−PdV+∑iμidniЭто уравнение не отображается должным образом из-за несовместимого браузера. Список совместимых браузеров см. в разделе «Технические требования» в руководстве.

(15.26а)

 

dH=TdS+VdP+∑iμidniЭто уравнение отображается неправильно из-за несовместимого браузера. Список совместимых браузеров см. в разделе «Технические требования» в руководстве.

(15.26б)

 

dG=VdP−SdT+∑iμidniЭто уравнение отображается неправильно из-за несовместимого браузера. Список совместимых браузеров см. в разделе «Технические требования» в руководстве.

(15.26с)

 

dA=−PdV−SdT+∑iμidniЭто уравнение отображается неправильно из-за несовместимого браузера.Список совместимых браузеров см. в разделе «Технические требования» в руководстве.

(15.26д)

 

Ясно, что уравнения (14.23) остаются в силе — оценивается при постоянном «n» (общее число молей) — как показано:

T=(∂U∂S)V,nP=−(∂U∂V)S,nЭто уравнение отображается неправильно из-за несовместимого браузера. Список совместимых браузеров см. в разделе «Технические требования» в руководстве.

(14.23а)

 

T=(∂H∂S)P,nV=(∂H∂P)S,nЭто уравнение отображается неправильно из-за несовместимого браузера.Список совместимых браузеров см. в разделе «Технические требования» в руководстве.

(14.23б)

 

V=(∂G∂P)T,nS=−(∂G∂T)P,nЭто уравнение отображается неправильно из-за несовместимого браузера. Список совместимых браузеров см. в разделе «Технические требования» в руководстве.

(14.23с)

 

P=−(∂A∂V)T,nS=−(∂A∂T)V,nЭто уравнение отображается неправильно из-за несовместимого браузера. Список совместимых браузеров см. в разделе «Технические требования» в руководстве.

(14.23д)

 

Те же рассуждения применимы к отношениям Максвелла. Из приведенных выше выражений уравнение (15.22b) является единственным, которое соответствует уравнению (15.13). Обратите внимание, что могут быть идентифицированы следующие дополнительные тождества (см. уравнения 14.20):

(∂µi∂S)V,n=(∂T∂ni)S,V,ni≠1(∂µi∂V)S,n=(∂P∂ni)S,V,ni≠1Это уравнение не отображает неправильно из-за несовместимого браузера. Список совместимых браузеров см. в разделе «Технические требования» в руководстве.

(15.27а)

 

(∂µi∂S)P,n=(∂T∂ni)S,P,ni≠1(∂µi∂P)S,n=(∂V∂ni)S,P,ni≠1Это уравнение не отображается неправильно из-за несовместимого браузера. Список совместимых браузеров см. в разделе «Технические требования» в руководстве.

(15.27б)

 

(∂µi∂P)T,n=(∂V∂ni)P,T,ni≠1=V¯i(∂µi∂T)P,n=(∂S∂ni)P,T,ni≠1 =S¯iЭто уравнение не отображается должным образом из-за несовместимого браузера. Список совместимых браузеров см. в разделе «Технические требования» в руководстве.

(15.27с)

 

(∂µi∂V)T,n=(∂P∂ni)T,V,ni≠1(∂µi∂T)V,n=(∂S∂ni)T,V,ni≠1Это уравнение не отображает неправильно из-за несовместимого браузера.Список совместимых браузеров см. в разделе «Технические требования» в руководстве.

(15.27д)

 

Мы видим, что химический потенциал можно рассчитать, решив любое из этих дифференциальных выражений. Для этого необходима экспериментальная информация о том, как изменяются другие свойства (Т, V, S, Р) при добавках данного вида (n и ) при определенных сдерживающих условиях.

В некоторых случаях у нас может быть открытая система из постоянной композиции.Это случай системы чистого компонента, обменивающегося массой со своим окружением. Для такой системы n c = 1 и уравнения (15.26) запишутся так:

dU=TdS−PdV+µdnЭто уравнение отображается неправильно из-за несовместимого браузера. Список совместимых браузеров см. в разделе «Технические требования» в руководстве.

(15.28а)

 

dH=TdS+VdP+µdnЭто уравнение не отображается должным образом из-за несовместимого браузера. Список совместимых браузеров см. в разделе «Технические требования» в руководстве.

(15.28б)

 

dG=VdP−SdT+µdnЭто уравнение отображается неправильно из-за несовместимого браузера. Список совместимых браузеров см. в разделе «Технические требования» в руководстве.

(15.28с)

 

dA=-PdV-SdT+µdnЭто уравнение не отображается должным образом из-за несовместимого браузера. Список совместимых браузеров см. в разделе «Технические требования» в руководстве.

(15.28д)

 

Уравнения (14.23) и (15.27) по-прежнему будут выполняться при ni=n, µi=µЭто уравнение отображается неправильно из-за несовместимого браузера.Список совместимых браузеров см. в разделе «Технические требования» в руководстве. .

Равновесный состав – обзор

a Пример 1: изменение состава под действием напряжения

В качестве простого примера того, как приложение упругого напряжения может вызвать изменение равновесного состава сплава, рассмотрим ненапряженный ( A B ) бинарный кристалл, находящийся в равновесии с жидкостью, содержащей два компонента A и B (рис. 16).Предполагается, что кристалл имеет кубическую форму, а композиционная деформация линейно зависит от состава. Упругие константы предполагаются независимыми от состава. Химические потенциалы двух компонентов жидкости составляют мк f A и мк f B , а состав компонента B ненапряженного кристалла, находящегося в равновесии с флюидом, равен 9003 c. = с или . Чтобы сосредоточиться на составе химических компонентов, будем считать, что концентрация вакансий мала.Химическое равновесие между гидростатически напряженным кристаллом при нулевом давлении и жидкостью требует вычитания двух уравнений уравнения. (2.22),

Рис. 16. (а) Ненапряженный кристалл, первоначально состав c o , находится в равновесии с большим флюидным резервуаром химического потенциала и µ f A и μ f B . (b) Приложение одноосного напряжения ( σ app = σ 33 ) к кристаллу изменяет диффузионный потенциал кристалла и вызывает массовый поток между кристаллом и резервуаром жидкости.Равновесный состав кристалла под напряжением c .

(4,56)MBAθ,co=μBυ−μAυ=μBf−μAf.

где c — концентрация компонента B . Уравнение (4.56) утверждает, что одновременное добавление атома B к атому A и удаление из кристалла дает такое же изменение свободной энергии, как добавление атома B к и удаление атома A из кристалла. из жидкости. Если бы это было не так, то происходил бы массообмен между кристаллом и жидкостью.

Если одноосное напряжение, σ app = σ 33 , приложено к кристаллу в направлении x 3 , в то время как химические потенциалы

жидкости A и B остаются фиксированными , изменение состава кристалла приведет к возвращению кристалла в химическое равновесие с жидкостью. Приложенное напряжение изменяет диффузионный потенциал

M BA в кристалле таким образом, что условие химического равновесия, уравнениеУравнение (4.56) больше не выполняется, и результирующий градиент химического (диффузионного) потенциала вызовет массовый поток между кристаллом и резервуаром с жидкостью. При наличии приложенного напряжения химическое равновесие в этой кубической системе требует, согласно уравнению (4.52),

(4.57)MBAθ,c,σij=MBAθ,c−∈cρ′oσkk=µBf−µAf

, где состав c , удовлетворяющий уравнению (4.57) отличается от исходного состава c o . Поскольку химические потенциалы жидкости неизменны, уравнение(4.56) можно подставить в уравнение (4.57) дает

(4.58)MBAθ,c−∈cρ′oσkk=MBAθ,co

Уравнение (4.58), вообще говоря, является трансцендентным уравнением для композиции c . Однако в пределе |( c c o )/ c o | ≪ 1, выражение для сдвига состава можно получить из уравнения (4.58) путем разложения диффузионного потенциала в ряд Тейлора до первого порядка по составу около исходного состава c o ,

(4.59)MBAθ,c=MBAθ,co+∂MBA∂cc=coc−co+⋯.

Используя уравнение (2.74) и учитывая, что Дж = 1 для ненапряженной системы, получаем «OC-CO

, где F

» υ = ∂

2 2 F υ / ∂ C 2 Оцениваются при C = C O . Подставляя уравнение (4.60) в уравнение (4.58) и решение дает

(4.61)f″υρ′oc−co=∈cρ′oσkk=∈cρ′oσapp

где единственным источником напряжения является приложенное одноосное напряжение, σ app , поэтому что σ кк = σ приложение .

Альтернативный вывод можно получить, подставив химические потенциалы в уравнение. (4.58) получаем для условия равновесия

(4.62)µBVθ,c−µAVθ,c−∈cρ′oσkk=µBVθ,co−µAVθ,co.

Химические потенциалы разлагаются в ряд Тейлора до первого порядка относительно состава c o и

(4.63)µiVc=µiVco+∂µiV∂c|c=coc-co

= i А , Б . Производные химических потенциалов не являются независимыми и удобно выражаются через производные свободных энергий Гельмгольца или Гиббса (см.(2.53) и уравнение (2.54)). Свободная энергия Гиббса на атомную позицию, г o , также может быть использована, поскольку свободные энергии Гельмгольца и Гиббса эквивалентны в случае без напряжений. Используя уравнение (2.53) и уравнение (2.54), но выражается как свободная энергия Гельмгольца на атомную позицию f o , уравнение (4.63) в уравнении (4.62) дает

(4.64)d2fodc2c−co=∈cρ′oσkk.

Уравнение (4.64) идентично уравнению. (4.61) как ρ o f o = f υ .

Величина изменения состава, вызванного приложением внешнего напряжения, уравнение. (4.61), зависит от трех слагаемых; композиционная деформация (∈ c ), приложенное напряжение ( σ app ) и кривизна плотности свободной энергии Гельмгольца по отношению к композиции в отсутствие напряжения ( f υ ).Произведение ∈ c σ приложение является мерой упругой работы.Когда ε c велико, может быть высвобождено больше упругой энергии, когда один тип атома заменяется другим при заданном приложенном напряжении. Однако изменение состава вызывает изменение химической свободной энергии, и изменение состава, вызванное упругостью, может продолжаться только до тех пор, пока уменьшение упругой энергии не будет точно уравновешено увеличением химической энергии в результате изменения состава. f υ — обратная мера допустимого изменения состава.Если f υ велико, что соответствует сильному искривлению свободной энергии, небольшие изменения в составе приводят к большим изменениям химической свободной энергии. Если f υ мало, а кривая свободной энергии является относительно слабой функцией состава, большие изменения в составе приводят к постепенно меньшему увеличению свободной энергии. Таким образом, если состав сплава близок к спинодали, где f υ , изменения, вызванные упругим напряжением, очень велики.Этот компромисс между упругой и химической энергией является источником кинетической нестабильности тонких пленок сплавов, выращенных в условиях, когда f υ мало. 39,40 Величина изменений состава, вызванных упругостью, всегда зависит от компромисса между упругой и химической энергиями и может варьироваться от практически нуля до примерно 10 при %.

System.Composition Пространство имен | Документы Майкрософт

Полезна ли эта страница?

да Нет

Любая дополнительная обратная связь?

Отзыв будет отправлен в Microsoft: при нажатии кнопки отправки ваш отзыв будет использован для улучшения продуктов и услуг Microsoft.Политика конфиденциальности.

Представлять на рассмотрение

Важный

Некоторая информация относится к предварительному выпуску продукта, который может быть существенно изменен перед его выпуском. Microsoft не дает никаких явных или подразумеваемых гарантий в отношении представленной здесь информации.

Содержит классы для создания и указания атрибутов экспорта, извлечения экспортов из композиции, настройки атрибутов импорта и определения взаимодействия частей во время композиции.

В этой статье

Классы

КомпозицияКонтекст

Предоставляет методы для извлечения экспорта из композиции.

КомпозицияКонтекстРасширения

Добавляет в контекст композиции методы, характерные для модели типизированных деталей.

Экспорт

Ссылка, которая позволяет выпустить график частей, связанных с экспортируемым экземпляром.

ЭкспортАтрибут

Указывает, что тип, свойство, поле или метод обеспечивают конкретный экспорт.

ЭкспортФабрика

Фабрика, которая создает новые экземпляры детали, обеспечивающей указанный экспорт.

ExportFactory

Фабрика, которая создает новые экземпляры детали, обеспечивающей указанный экспорт, с прикрепленными метаданными.

Экспортметадататрибуте

Указывает метаданные для типа, свойства, поля или метода, отмеченного атрибутом ExportAttribute.

ИмпортАтрибут

Указывает, что значение свойства или параметра должно быть предоставлено хост-контейнером.

Импортингконструкторатрибуте

Указывает, какой конструктор следует использовать при создании детали с атрибутами.

Импортманиатрибут

Указывает, что свойство, поле или параметр должны быть заполнены всеми соответствующими экспортами хост-контейнера.

Импортметадатаконстрейнттрибуте

Указывает, что для импорта требуются определенные значения метаданных.

MetadataAttributeAttribute

Указывает, что свойства настраиваемого атрибута предоставляют метаданные для экспорта, применяемого к тому же типу, свойству, полю или методу.

OnImportsSatisfiedAttribute

Указывает, что метод следует вызывать после завершения композиции.

PartMetadataAttribute

Задает метаданные для детали.

PartNotDiscoverableAttribute

Указывает, что экспорт этого типа не будет включен в каталог.

SharedAttribute

Помечает украшенную часть как ограниченную для совместного использования в пределах указанной границы.

SharingBoundaryAttribute

При применении к импорту объекта ExportFactory отмечает границу области общего доступа.

Определение фазового состава сложных термодинамических систем

  • Алемасов В.Е., Дрегалин А.Ф., Крюков В.Г. и др., Математическое моделирование высокотемпературных процессов в электростанциях . М.: Наука, 1989. .

    Google ученый

  • Справочник по SGTE, Термодинамика в действии, , 2-е изд., Эд. К. Хак (CRC, Бока-Ратон, Флорида, 2008 г.).

    Google ученый

  • Чудненко К.В., Термодинамическое моделирование в геохимии: теория, алгоритмы, программное обеспечение, Applications (Гео, Новосибирск, 2010).

    Google ученый

  • Пиро М.Х.А., Симунович С., Бесманн Т.М. и др., Comput. Матер. науч. 67 , 266 (2013).https://doi.org/10.1016/j.commatsci.2012.09.011

    Артикул КАС Google ученый

  • Воронин Г.Ф., Россия. Дж. Физ. хим. А 77 , 1685 (2003).

    Google ученый

  • М. Емельяненко, З.-К. Лю и Цян Ду, Comput. Матер. науч. 35 , 61 (2006). https://doi.org/10.1016/j.commatsci.2005.03.004

    Артикул КАС Google ученый

  • Т.М. Бесманн, Дж. В. МакМюррей и С. Симунович, CALPHAD 55 , 47 (2016). https://doi.org/10.1016/j.calphad.2016.04.004

    Артикул КАС Google ученый

  • Дж. В. Гиббс, Элементарные принципы статистической механики (Йельский ун-т, Нью-Хейвен, Коннектикут, 1902; Наука, М., 1982).

  • Воронин Г.Ф., Россия. Дж. Физ. хим. А 79 , 1890 (2005 г.).

    КАС Google ученый

  • Г.Ф. Воронин, А. Л. Восков, Mosc. ун-т хим. Бык. 68 , 1 (2013).

    Артикул Google ученый

  • L. Galgani and A. Scotti, Physica 40 , 150 (1968).

    Артикул Google ученый

  • L. Galgani and A. Scotti, Physica 42 , 242 (1969).

    Артикул Google ученый

  • Х.Дж. тер Хорст, Энн. физ. (Нью-Йорк) 176 , 183 (1987).

    Артикул КАС Google ученый

  • HB Callen, Термодинамика и введение в термостатику (Wiley, Chichester, 1985).

    Google ученый

  • Л. Галгани и А. Скотти, Pure Appl. хим. 22 , 229 (1970).

    Артикул КАС Google ученый

  • Б.Д. Бандей, Основные методы оптимизации (Арнольд, Лондон, 1984).

    Google ученый

  • W.B. White, S.M. Johnson, and G.B. Dantzig, J. Chem. физ. 28 , 751 (1958).

    Артикул КАС Google ученый

  • W. S. Dorn, J. Chem. физ. 32 , 1490 (1960).

    Артикул КАС Google ученый

  • Дж.V. Smith, R. W. Missen и W. R. Smith, AIChE J. 39 , 707 (1993). https://doi.org/10.1002/aic.6421

    Артикул КАС Google ученый

  • MHA Piro, CALPHAD 58 , 115 (2017). https://doi.org/10.1016/j.calphad.2017.06.002

    Артикул КАС Google ученый

  • М.Л. Михельсен, Равновесие жидкой фазы. 9 , 1 (1982).

    Артикул КАС Google ученый

  • H. Zhang, A. Bonilla-Petriciolet и G. Rangaiah, Open Thermodyn. J. 5, 71 (2011).

    Артикул Google ученый

  • L. E. Baker, A. C. Pierce, and K. D. Luks, Soc. Домашний питомец. англ. J. 22, 731 (1982).

    Артикул КАС Google ученый

  • Р.H.Boll, J.Chem. физ. 34 , 1108 (1961). https://doi.org/10.1063/1.1731708

    Артикул КАС Google ученый

  • Ф. Дж. Железник и С. Гордон, NASA TN D-1454 (НАСА, Вашингтон, 1962 г.).

  • Г. Эрикссон, Acta Chem. Сканд. 25 , 2651 (1970).

    Артикул Google ученый

  • С. Гордон и Б.Дж. Макбрайд, NASA RP-1311 (Гленнский исследовательский центр НАСА, Кливленд, Огайо, 1994 г.).

  • К. Шобу и Т. Табару, мэтр. Транс. 46 , 1175 (2005). https://doi.org/10.2320/matertrans.46.1175

    Артикул КАС Google ученый

  • И. Пригожин и Р. Дефай, Химическая термодинамика (Longmans Green, London, 1954).

    Google ученый

  • Термодинамические и теплофизические свойства продуктов сгорания, Под ред.В. П. Глушко. М.: ВИНИТИ, 1973. Вып. 3 [на русском языке].

    Google ученый

  • Синярев Г.Б., Ватолин Н.А., Трусов Б.Г. Применение ЭВМ для термодинамических расчетов металлургических процессов . М.: Наука, 1982.

    Google ученый

  • Трусов Б.Г., д.т.н.ун-та, Москва, 1984).

  • Ватолин Н.А., Моисеев Г.К., Трусов Б.Г. Термодинамическое моделирование в высокотемпературных неорганических системах . М.: Металлургия, 1994.

    Google ученый

  • В. Б. Уайт, С. М. Джонсон и Г. Б. Данциг, Manage. науч. 5 , 38 (1958).

    Артикул Google ученый

  • Г.В. Белов, Вычисл. Методическая программа. 10 , 56 (2009).

    Google ученый

  • Г. Белов, Ж. матем. хим. 47 , 446 (2010).

    Артикул КАС Google ученый

  • W. R. Smith, Theor. хим. Доп. Персп. 5 , 185 (1980). https://doi.org/10.1021/i160073a001

    Артикул КАС Google ученый

  • Равновесная композиция – обзор

    10.5.1.3 Расчет равновесия пар-жидкость/вспышка

    Используя вспышку, можно получить равновесный состав двух сосуществующих фаз и найти давление насыщения и точку росы. Общая процедура флэш-памяти, которой следует автоматический дифференцирующий универсальный исследовательский симулятор (AD-GPRS), описана ниже. Этот метод также точно следует алгоритму, проиллюстрированному Ковчеком (1996). Упрощенное представление вспышки показано на следующей блок-схеме (Nojabaei, 2012; Haider, 2015).

    Первый шаг, чтобы сделать начальное предположение для K-значений , в каком K является равновесным соотношением на K I = Y I / x i и x i и y i — мольные доли компонента в жидком и газообразном состоянии. Это начальное предположение можно вычислить с помощью уравнения Уилсона (Wilson, 1969; Nojabaei, 2012; Haider, 2015):

    (10.18)Ki=PciPexp[5.37(1+ωi)(1−TciT)]

    здесь, P c i и T c i критическая составляющая с индексом i. ω — ацентрический фактор компонента.

    В процессе мгновенного испарения жидкая смесь частично разделяется, и газу дают возможность прийти в равновесие с жидкостью. Для двух фаз массовый баланс на 1 моль смеси дает следующее:

    (10.19)Zi=xil+yi(1−l)

    здесь, Z i – общий состав компонента в системе и l – мольная доля смеси, присутствующей в жидкости фаза. Подставляя K i = y i / x i в уравнение (10.19), получаем выражения для мольных долей жидкости и газа для каждого компонента следующим образом:

    (10.20)xi=Zi1+(1−l)Ki

    (10.21)yi=KiZi1+(1−l)Ki

    Используя тот факт, что сумма всех мольных долей в каждой фазе должна быть равна 1, мы можем объединить уравнения (10.20) и (10.21), чтобы получить:

    (10.22)f(l)=∑iNcZi(1−Ki)Ki+(1−Ki)l=0

    Уравнение. Уравнение (10.22) называется уравнением Рэчфорда-Райса (Rachford, 1952) и может быть решено итеративно для получения л (неизвестной) доли жидкости. Конвергентное значение л говорит о том, находится ли система в одной паровой фазе ( л  < 0), в двух фазах (0 < л  < 1) или в одной жидкой фазе ( л  > 1).Кроме того, когда известно 1 , уравнения (10.20) и (10.21) можно использовать для получения состава жидкости и пара каждого компонента в системе. Смешанный метод Ньютона/бисекции часто используется для решения l .

    Молярные составы фаз, полученные таким образом, могут быть заменены в уравнениях. (10.2) и (10.3) для получения соответствующего параметра уравнения состояния для каждой фазы, т.е.

    Если в системе присутствуют две фазы, уравнение состояния будет решаться дважды (по одному для каждой фазы) с использованием соответствующих параметров фазового уравнения состояния. Каждое решение дает объем соответствующей фазы. При заданных P и T коэффициент сжимаемости Z вычисляется для каждой фазы (т. (10.4). Обратите внимание, что для этого A∗ и B∗ в уравнениях. (10.5) и (10.6) тоже рассчитываются отдельно для каждой фазы.Например, Av* использует a v , а Al* использует a l .

    После вычисления объемов жидкости и пара мы используем уравнение (10.12) для вычисления коэффициентов летучести для каждого компонента i и уравнения. (10.11) для вычисления соответствующих летучестей. Система находится в равновесии, когда для всех компонентов верно следующее: |<ε

    здесь ε — небольшое число, обычно в диапазоне от 10 −4 до 10 −6 .

    Каждый раз, когда вычисляется новое значение K , система проверяется на равновесие. Это можно сделать с помощью метода последовательной замены (SSI). Таким образом, K можно вычислить как (Nojabaei, 2012; Haider, 2015): K значения и путем решения уравнения. (10.22).

    Состав системы плавательных бассейнов

    Что касается статей годового бюджета ассоциации домовладельцев, то статьи, связанные с плавательным бассейном ассоциации, при суммировании обычно являются самой большой категорией расходов.Отдельные категории бюджета, такие как химикаты для бассейнов, мебель для бассейнов и спасатели, могут существенно увеличиться. В то время как расходы подрядчика по управлению пулом часто не учитываются, неясные другие расходы могут быть не столь очевидными. Такие расходы, как дополнительная стоимость страхования ответственности и резервы капитала, которые необходимо поддерживать, делают плавательные бассейны значительным финансовым обязательством.

     

    Работа плавательного бассейна основана на циркуляции воды.Использование, ремонт и замена компонентов в этой системе — непрерывный процесс. Совет директоров сталкивается с пониманием и управлением этими крупными ежегодными расходами ассоциации.

     

    Вода в плавательном бассейне должна циркулировать через систему фильтрации для удаления обычных загрязняющих веществ.

    Загрязнители или загрязняющие вещества, вносимые самими пловцами и обычно состоящие из человеческого пота, кожи, масел для тела, макияжа и лосьонов. Природные загрязнители обычно состоят из листьев, насекомых и микроорганизмов, таких как бактерии и водоросли.Другими естественными загрязнителями могут быть такие элементы, как кальций, азот и многие металлы.

     

    Циркуляция в бассейне осуществляется за счет того, что вода поступает в систему фильтрации через два элемента бассейна: основной сток и скиммеры. Новые бассейны будут иметь два или более основных стока, расположенных на дне глубокой части, а старые бассейны могут иметь только один основной сток. Скиммеры располагаются вокруг верхней или водной поверхности бассейна. Скиммеры отводят воду с верхней части бассейна, а основные стоки отводят воду со дна.

     

    Примечание. В старых плавательных бассейнах часто нет двух основных сливов. Новые бассейны имеют два или более из соображений безопасности. Несколько основных стоков разделяют или гасят всасывание в случае, если что-то или кто-то блокирует один из стоков. См. Закон Вирджинии Грэма Бейкера о безопасности бассейнов и спа (VGBA) от 2007 г.

     

    -Скиммеры встроены в борта бассейна. Они работают, втягивая воду в систему с эффектом скимминга, который также втягивает крупные загрязняющие вещества.Цель здесь состоит в том, чтобы предотвратить опускание этих загрязнителей на дно бассейна. Внутри скиммера находится корзина, которая улавливает эти крупные загрязнения до того, как они достигнут насоса бассейна. Скиммеры используются для отвода хлора. Ассоциация профессионалов бассейнов и спа рекомендует один скиммер на каждые 400 квадратных футов поверхности бассейна.

     

    — Обратные клапаны устанавливаются для предотвращения обратного потока воды в систему, когда насос не работает. Это предотвращает слив воды из фильтра, насоса и труб под действием силы тяжести.Их цель – обеспечить поток воды только в одном направлении.

     

    — Насос является сердцем циркуляционной системы бассейна. Сила насоса втягивает воду через основные сливы и скиммеры, а затем проталкивает воду через фильтр и, если применимо, нагреватель и дозатор химикатов обратно в бассейн через основные возвраты. Насос для бассейна обычно состоит из трех компонентов: двигателя, рабочего колеса и ловушки для загрязнений. Вращающееся рабочее колесо — это то, что втягивает воду в насос и из него.Ловушка загрязнения насоса предназначена для улавливания того, что не удалось остановить скиннер-ловушке. Определение размера/мощности насоса, измеряемой в лошадиных силах, зависит от многих факторов, таких как размер бассейна, форма и т. д. Как правило, насос должен быть достаточно большим, чтобы отфильтровать всю воду в бассейне за восемь часов.

     

    -Фильтр очищает воду бассейна от мелких загрязнений. Распространенным заблуждением является то, что помпа и фильтр — это одно и то же, но это совершенно разные механизмы. Для большинства товариществ собственников жилья есть две системы первичной фильтрации, песчаные фильтры и D.E. (кизельгур) фильтры.

     

    — Нагреватель является дополнительной функцией, которую можно найти в циркуляционных системах для бассейнов. Теплообменник внутри нагревателя передает тепло, вырабатываемое горелками, воде бассейна. Существует множество различных типов нагревателей для бассейнов, работающих на природном газе, пропане, электричестве и солнечной энергии. Высокие эксплуатационные расходы, как правило, приводят к тому, что очень немногие ассоциации домовладельцев используют обогреватели.

     

    — Автоматические хлораторы или дозаторы химикатов являются дополнительными устройствами, которые можно найти в циркуляционных системах плавательных бассейнов.Эти устройства автоматически вводят хлор в систему циркуляции. Есть два типа хлораторов в коммерческих целях: ручной хлоратор и компьютеризированный хлоратор. Питатели химикатов могут быть загружены хлором в течение длительного периода времени и настроены соответствующим образом. Химические кормушки размещаются после фильтра бассейна, поэтому фильтр меньше подвергается коррозии хлора.

     

    — Обратные форсунки возвращают воду обратно в бассейн после того, как она прошла через систему циркуляции.Возвратные форсунки также способствуют процессу циркуляции в бассейне, что позволяет скиммерам более эффективно удалять загрязнения. ВДМК

     

    William Douglas Management, предоставляющая отличные управленческие услуги ТСЖ и ассоциациям кондоминиумов с 1980 года.

    Copyright 2019 William Douglas Management, Inc.

    Глоссарий фазовых равновесий

    Глоссарий фазовых равновесий

    Здесь мы определяем термины, которые встречаются в учебной программе на фазовые равновесия.

    Химический потенциал, : Движущая сила для химических реакций. Точно так же, как температура является движущей силой теплового потока, при котором тепло течь от тела с высокой температурой к телу с низкой температурой до тех пор, пока не установится равновесие когда два тела имеют одинаковую температуру, а давление является движущей силой для работу, при которой тело, находящееся под высоким давлением, будет расширяться относительно тела с низким давлением до тех пор, пока равновесие достигается, когда давления равны, следовательно, химический потенциал является движущей силой сила для массообмена, и компонент будет двигаться от тела, где его химический потенциал высокий к телу, где его химический потенциал низок, пока не будет достигнуто равновесие, когда химический потенциал каждого компонента однороден (между фазами в системой, а также между системой и окружающей средой, если система является открытой системой).Химический потенциал компонента определяется как производная (расширенная) свободная энергия Гиббса по отношению к массе (или количество молей, любое определение подходит, если мы непротиворечивы) компонента в фазы при постоянной температуре, давлении и массе всех остальных компонентов. То есть:

    .
    Определенный таким образом химический потенциал также является частичной удельной свободной энергией Гиббса и, следовательно, подчиняется соотношению
    ,
    где в системе N компонентов, x i массовая доля компонента i в общем составе и конкретное (т.е. на единицу массы) свободная энергия Гиббса системы. Если мы ограничим систему на данный момент конкретной фазой, приведенное выше уравнение также будет справедливо для удельной свободной энергии Гиббса фазы, массовых долей компонентов в фазе, и химические потенциалы компонентов в фазе.

    Химическая термодинамика : Для систем с большим достаточное количество атомов для статистической обработки, термодинамика может указать нам состояние, к которому система будет развиваться, если будет достаточно времени.Вопрос о том, сколько времени может занять получить там предмет родственной области науки, кинетики. Поведение небольшое количество дискретных объектов — тоже отдельная область, механика, хотя идеи статистическая механика показывает, как макроскопическое поведение больших систем, захваченных термодинамика возникает из коллективного поведения многих индивидуальных объектов. Хотя термодинамика часто преподается в физических терминах, применяется к эффективности паровых двигателей и таким образом, он также предсказывает поведение реакций между элементами и соединениями, предмет химии.Представления о хим. термодинамика полезна также в геологии, материаловедении, и других областях, где нужно уметь предсказывать, как химические системы будут вести себя особенно при высокой температуре, когда кинетические скорости быстрые.

    Уравнение Клаузиуса-Клапейрона : Дает наклон униварианта реакция в Р-Т пространстве. Если реакция находится в равновесии, то изменение свободной энергии Гиббса между продукты и реагенты G = 0. Следовательно, -SdT + VdP = 0, где S энтропия реакции, а V — изменение объема реакции.Следовательно

    dP/dT = S/V.
    Всегда помните и никогда не забывайте, что уравнение Клаузиуса-Клапейрона применимо только к . к моновариантным реакциям.

    Совпадение : Ситуация, когда две фазы одинакового состава сосуществуют в многокомпонентной системе. Это одновариантная сборка в системе из любого количества компонентов, даже если число фаз меньше, чем ожидалось, для дисперсии, равной единице, из-за дополнительных ограничений одинакового состава.В тройных и высших системах существуют родственные виды вырожденных одновариантных равновесий, таких как коллинеарность, когда три фазы располагаются вдоль линии в композиционном пространстве.

    Компонент : Химическая формула, которая может быть использована для выражения композиционный диапазон, доступный системе (при использовании для выражения (обычно более ограниченного) диапазон состава, доступный для фазы, он называется фазовым компонентом ). это Важно думать о компонентах как о простых математических построениях, как о базисных векторах для выражающие состав, и не путать их ни с фазами, ни разновидность.Следовательно, компоненты с отрицательным числом атомов в них разрешены. (например, обменный компонент , такой как FeMg -1 , часто используется в описывающих твердые растворы), и композиционные основы, в которых содержатся физически реальные системы. допускается также отрицательное количество какого-либо компонента (например, если компонентами являются FeO и Fe 2 O 3 тогда состав Fe = 3 FeO — 2 Fe 2 O 3 имеет мольная доля X FeO = -2/(3-2) = -2).Хотя часто есть некоторая свобода в выборе компонентов для описания системы, мы характеризуем системы минимумом числа компоненты, необходимые для выражения доступного композиционного диапазона. Таким образом, чистая система, в которой все имеющиеся фазы имеют одинаковый состав, имеют один компонент. Система из двух компонентов представляет собой называется бинарным; хотя абсолютные количества двух компонентов независимы, когда состав выражается как любой интенсивный параметр (например, масса доля или мольная доля) для описания состава такой системы требуется только один параметр.Нашим компонентам нужно только охватить возможные составы реально рассматриваемых фаз. Таким образом мы можем использовать SiO 2 в качестве компонента, если мы никогда не будем иметь дело с такими высокими температуры и энергии, при которых Si и O будут действовать независимо и образовывать фазы с составами кроме SiO 2 .

    Состав : Интенсивный параметр определение относительной доли каждого компонента в системе или фазе. Наш символ композиции X .Когда применительно ко всей системе мы используем термин объемный состав ; применительно к конкретному фаза мы могли бы сказать фазовый состав . В однокомпонентной системе все возможные фазы и система в целом имеет идентичный состав; никакие композиционные параметры не должны быть указаны для определить состояние системы. В двоичной системе, такой как представленная апплетом, хотя есть два компонента, есть только одна независимая композиционная переменная, потому что доли двух компонентов в системе или в фазе должны в сумме равняться единице.

    Критическая точка : Граница между условиями давления/температуры где фаза имеет нестабильную область и условия давления/температуры, при которых фаза постоянно стабильна. критический точка — окончание спинодали и сольвуса (см. Расщепление). Условия критичности уменьшают дисперсию на два; следовательно, в однокомпонентной системе критическая точка инвариантна, тогда как в бинарной системе критичность одновариантна и есть семейство критических точек вдоль критической прямой.

    Вырожденный : Описывает равновесную сборку, дисперсия ниже, чем ожидалось, исходя из количества фаз и компонентов потому что в правиле фаз действует какое-то другое ограничение. Примеры включают совпадения, особые точки, коллинеарные фазы и равновесия, в которых некоторые или все фазы ограничены ограничивающей подсистемой.

    Энергия : Как правило, способность вызывать изменения и основная величина, изучаемая термодинамикой.Энергия приходит во многих формах (включая кинетическую энергия, потенциальная энергия, химическая энергия), и может обмениваться между этими формами и переносится из одного места в другое (в виде тепла или работы) но не создано и не уничтожено. В этом суть Первого Закона Термодинамика: сохранение энергии и эквивалентность различных форм энергии. В релятивистских системах или при ядерных реакциях энергия и масса могут быть взаимозаменяемы (как в E=mc 2 ), но в классической термодинамике каждый консервируется отдельно.Мы используем термин внутренней энергии и символ E. (в некоторых книгах используется U ) для суммы кинетической и потенциальной энергии в система.

    Энтальпия : Величина с единицами энергии, обозначенная символом H и определяется формулой H = E + PV, где E — внутренняя энергия, P — давление, а V – объем. Энтальпия полезна, потому что при постоянном давлении он измеряет количество тепла, которое поступает в систему или выходит из нее, следовательно, разница в энтальпии могут быть измерены непосредственно калориметрическим методом.Разница в энтальпии между соединением и элементов, из которых он состоит, называется энтальпией образования .

    Энтропия : В макроскопической термодинамике энтропия определяется просто как переменная состояния, изменение значения которой определяется Второй закон, абсолютное значение которого для некоторых материалов может быть зафиксировано в соответствии с Третий закон. Однако статистическая механика дает более полное представление о природа энтропии. Это мера «беспорядка» системы, под которой понимается количество доступные конфигурации или микроскопические состояния, которые согласуются с данным макроскопическим или средним состояние.Это соотношение S = k ln начертано на надгробной плите Больцмана.

    Равновесие : Сложный, но важный термин для определения в термодинамике. Обычно относится к состоянию системы, которое не меняется со временем; в частности, все переменные состояния остаются постоянными. Сложность в том, что некоторые авторы требуют, чтобы состояние равновесия оставалось неизменным навсегда, если его не возмущать, в то время как другие требуют только то, что она остается неизменной в течение периода наблюдения.Последнее определение более практично, т. поскольку любая реальная ситуация налагает ограничение на временную шкалу интереса, но включает в определение состояний равновесия, которые на самом деле меняются спонтанно, но слишком медленно, чтобы их можно было наблюдать. Видеть Стабильный для дальнейшего обсуждения.

    Эвтектика : моновариантная реакция с участием жидкой и c твердой фаз (где c — число компонентов в системе), где в композиционном пространстве жидкость располагается внутри многогранника, вершины — сплошные композиции.Следовательно, в бинарной системе ( c = 2) эвтектика представляет собой равновесие между двумя твердыми телами и жидкостью, находящейся между ними. Следовательно, это реакция вида А + В = жидкость. См. перитектический.

    Точный дифференциал : Требуемое свойство для того, чтобы функция переменная состояния. Большая часть термодинамики выражается на языке многомерное исчисление; если вас не устраивают полные производные и частные производные Вы могли бы хотеть рассмотреть некоторое исчисление сначала.Если u(x,y) является функцией двух переменных, то это точная функция и ее полная производная являются точным дифференциалом, если полная дифференциал u может быть записан как

    и вторые частные производные подчиняются взаимному соотношению
    .

    Исключение : Когда однородная фаза распадается на две части одной и той же фазы с разным составом, как в несмешивающихся жидких растворах или пертитовых полевых шпатах. Моделирование распада и связанных с ним явлений, таких как критические точки, требует лучшей модели для свободная энергия фаз, чем простая, реализованная демонстрационным апплетом.

    Расширенный параметр : Масштабируемое свойство системы линейно с объемом системы или общим количеством присутствующей системы. Примеры включают массы, энтальпии, объема и т. д. Отличать от интенсивных величины, которые не зависят от размера системы, такие как температура, давление, молярная доля и удельный объем. Отношение двух экстенсивных количеств есть интенсивная величина.

    Первый закон термодинамики : Эмпирическое утверждение разработанный Джеймсом Джоулем и другими основателями термодинамики, который определяет существенные свойства энергии: что это сохраняющаяся величина или переменной состояния и что все ее формы эквивалентны.Для закрытой системы это обычно указывается

    ,
    , где q тепла, поступающего в систему, и w работа, проделанная в системе.

    Свободная энергия Гиббса : Величина с единицами энергии, символизируемая G и определяется формулой G = E + PV — TS, где E — внутренняя энергия, P — давление, V – объем, T – абсолютная температура, S — энтропия. Если вы проверите определение энтальпии, H, вы заметите, что G = H — TS. Свободная энергия Гиббса полезна, потому что ее количество достигает минимум, когда достигается равновесие при заданных температуре и давлении.Направление уменьшения G говорит нам, в каком направлении будет развиваться система, пытаясь достичь равновесия. G является обширное количество, но мы часто предпочитаем его интенсивный эквивалент, специфический свободный от Гиббса энергия , которая представляет собой свободную энергию Гиббса, деленную на массу. Смотрите также химический потенциал.

    Теплота : То, что передается от горячего тела к холодное тело. Важно думать о тепле не как о форме энергии, а как о переносе энергии из одного места в другое.См. Первый закон. Условно, теплота, поступающая в систему из окружающей среды, положительна, теплота, выходящая система к окружающей среде отрицательно.

    Интенсивный параметр : Свойство независимой системы размера системы или общего количества присутствующих систем. Примеры включают температуру, давление, молярная доля и удельный объем. Отличие от обширного величины, которые линейно масштабируются с массой системы, такие как масса, энтальпия, объем и т. д.Отношение двух экстенсивных количеств есть интенсивная величина. Обычно нас больше всего волнует с интенсивными величинами в химической термодинамике; общее количество присутствующей системы не обычно считается интересным достоянием государства.

    Инвариант : Имеет нулевую дисперсию. Инвариантная сборка может существовать только в единственной точке пространство давление-температура-состав и проецируется в точку в P-T проекции системы. Невырожденная инвариантная точка включает c+2 фаз, где c — число компонент в система (так 4 фазы в бинарной системе).

    Масса : В физике свойство материи, на которое воздействуют гравитацией (как во всемирном законе тяготения Ньютона), и это приводит к инерции (как в законы движения Ньютона) (почему-то эти массы одинаковы). В химической термодинамике (пренебрегая радиоактивностью и физикой высоких энергий), масса является сохраняющейся величиной, как и массы (или числа) каждого отдельного вида атома.

    Перитектический : Моновариантная реакция с участием жидкой и c твердой фаз (где c — число компонентов в системе), где в композиционном пространстве жидкость располагается вне многогранника, вершины — сплошные композиции.Следовательно, в бинарной системе ( c = 2) перитектика — это равновесие между двумя твердыми телами и жидкостью, которая не находится между ними. Следовательно, это реакция вида А = В + жидкость. См. эвтектику.

    Фаза : строго однородная и механически отделяемая часть системы. С практической точки зрения фазы — это материальные состояния материи. таких как твердые тела, жидкости и пары. Некоторые фазы имеют кристаллическую структуру (твердые вещества, в том числе минералы), другие аморфны (жидкости, пары, стекла).Некоторые только формы с определенным химическим составом (чистые фазы), другие могут принимать различные составы (растворы). Критически важно избегать путая фазы с компонентами, даже если им часто дают одно и то же имя или символ: например, кварц является фазой, тогда как SiO 2 является компонентом, но два могут быть заменены при случайном использовании (как в «кварцевый компонент» или ). «кремнеземная фаза» ). Один и тот же компонент часто может образовывать много чистых фаз (H 2 O может образуют пар, жидкую воду и около десяти различных структур кристаллического льда) и заданную фазу часто могут широко варьироваться по составу в многомерном компонентном пространстве (например,г., оливин, в которых позиции кристалла М могут быть заняты Mg, Fe, Ni, Mn, Co, Ca и др.). Это намерение исследования фазового равновесия для определения и прогнозирования того, какая фаза или фазы будут присутствовать в системе, пропорции фаз и состав каждой фазы.

    Правило фаз : Фундаментальное соотношение, показывающее, сколько нужно знать, чтобы определить состояние системы термодинамического равновесия. Обычно дается как f = c + 2 — — прочее, где f — дисперсия сборки, c — количество компонентов, — количество сосуществующих фаз, а «другие» стенды для дополнительных ограничений, таких как фазы одинакового состава или критические условия.Правило фаз сводится к установке количества ограничений (налагаемых или заданных условиями однородного и гетерогенное равновесие) равно числу переменных, так что единственное решение (т.е. состояние равновесия). См. раздел 5 руководства.

    Давление : Сила на единицу площади, действующая на границы системы и необходимо ограничить его до заданного объема. В равновесия, то и сила, приходящаяся на единицу площади, с которой система действует на свои границы.Газы на конечная температура всегда оказывает давление на любой контейнер из-за кинетических движений их молекулы. Твердые тела и жидкости будут оказывать давление на свои контейнеры или границы, за исключением некоторых случаев. определенный объем, где силы притяжения и отталкивания между составляющими их атомами происходят быть идеально сбалансированным. Давление лучше всего определяется в газах и жидкостях, не обладающих сопротивлением сдвигу, потому что состояние равновесия напряжений в этих материалах должно быть гидростатическим , т.е.е. в одинаково во всех направлениях. Твердые тела могут быть более сложными, потому что они могут выдерживать напряжение сдвига, в в этом случае давление не является полной характеристикой механических ограничивающих условий.

    Обратимый : Процесс, который проходит через последовательность состояния равновесия без конечного отклонения от равновесия. Быть в отличие от спонтанных процессов, которые происходят сами по себе, потому что система не в равновесии (помните, что определение равновесия состоит в том, что ничего макроскопически не меняется!).Конечно, обратимые процессы — недостижимая идеализация, но они все же занимают важное место. место в термодинамическом мышлении. Мы можем думать об обратимом процессе как об изменении состояния вызванные извне изменениями интенсивных параметров, в пределе бесконечно медленное изменение. С практической точки зрения, если мы можем охарактеризовать время, за которое система расслабляется к равновесию после возмущения, то мы можем добиться почти обратимых изменений, управляя системы за время, намного превышающее время релаксации.Идея обратимых изменений воплощается во втором законе термодинамики, поскольку он используется для определяют, в каком смысле энтропия является переменной состояния.

    Правила Шрайнемейкеров : Набор правил, определяющих расположение стабильных и метастабильных моновариантных равновесий в пространстве P-T, где они пересекаются в точке инвариантная точка, и отношение этого расположения к позициям участвующих фазы в композиционном пространстве. Выпуклость поверхностей свободной энергии приводит к строгим топологическим ограничения, которые удобно выражать несколькими простыми правилами.Для полноценного обсуждения Я рекомендую монографию Э-Ан Зена, бюллетень Геологической службы США 1225, 1966 г.

    Второй закон термодинамики : Подобно первый закон, эмпирическое (но никогда еще не опровергнутое) утверждение, воплощенное в определении. Определяет количество энтропии объявляет ее переменной состояния, и устанавливает фундаментальную асимметрию времени, требуя, чтобы любой спонтанный процесс вызывал энтропию увеличить (и, соответственно, любой процесс, вызывающий энтропию системы, достаточно большую, чтобы охватывать причину процесса, вплоть до всей вселенной, увеличиваться).В математических терминах сформулирован второй закон

    ,
    где S — энтропия, q — количество теплоты, переданное в процессе за где берется дифференциал энтропии, а Т — абсолютная (термодинамическая) температура. Почему это утверждение второго закона означает то, что мы только что сказали? Хорошо, точно так же, как наблюдение, что ни теплота, ни работа не являются переменными состояния, но есть сумма, приводит к первый закон и определение внутренней энергии, мы имеем здесь наблюдение, что теплота не является переменной состояния, но для обратимых процессов отношение тепла, переданного абсолютная температура не зависит от пути и поэтому определяет переменную состояния.Точнее, температура масштаб можно определить так, чтобы утверждение верно. Неравенство относится к необратимым, т. е. самопроизвольным процессам; для обратимого процессов dS = q rev /T. А как насчет универсальных интерпретаций? Очевидно, если тепло уходит из системы, то q < 0, поэтому dS < 0, и энтропия системы уменьшилась, верно? Да, но жара должен куда-то уйти, например, в окружающую среду, которая получает теплоту -q > 0. И вот ключ: в В определении температуры мы отметили, что тепло всегда течет от высоких температуры до низкой температуры.Следовательно, если бы теплота перетекала из нашей системы при Т в окружающую среду при T env , если следует, что T > T env . Поэтому q/T < q/T env . Следовательно dS env > -dS. То есть такое же количество тепла передается от системы к окружающей среде. энтропия среды увеличилась больше, чем уменьшилась энтропия системы, потому что окружающая среда была при более низкой температуре. Второй закон запрещает обратный процесс, т. передача теплоты от холодного тела к горячему.

    Особая точка : Тип вырождения> инвариантная точка. В бинарной системе присутствуют три фазы, а не четыре ожидаются при нулевой дисперсии, но две фазы имеют одинаковый состав, что исключает степень свободы. Особая точка образуется на пересечении совпадения линия с инвариантной реакцией. Топология требует, чтобы это пересечение было касание, а не пересечение.

    Вид : Микроскопическая атомная или молекулярная единица, которая на самом деле имеет или предполагается, что некоторая (по крайней мере, временная) физическая реальность является отдельной сущностью в некотором фаза.Вид предназначен для того, чтобы отличать его от компонента, который просто математическое выражение для состава, хотя оно может выглядеть как вид или возможный вид. Вид также отличается от фазы, которая является макроскопическим понятием.

    Спинодаль : Кривая, ограничивающая составы фазы, которые неустойчивы по отношению к распаду из метастабильных. В двоичной системе спинодаль определяется второй производной интенсивной энергии Гиббса по нулевому составу.В системах более высокого порядка это точка, в которой гессиан интенсивной энергии Гиббса сингулярен.

    Стабильный : Тесно связан с «равновесием». Ни один макроскопический измеримый параметр стабильного состояния не изменится за время наблюдения, и после любого возмущения из устойчивого состояния система вернется в исходное состояние. Состояние, стационарное во времени и устойчивое по отношению к малым возмущениям, но неустойчивое по отношению к некоторому большому возмущению, которое позволило бы системе достичь более устойчивого состояния, равно называется метастабильным .Есть два слегка субъективных аспекта определения устойчивое равновесие: всегда возможно, что система, которая кажется стабильной в одной временной шкале наблюдения, может развиваться, если мы будем ждать дольше, и всегда возможно, что какое-то возмущение больше или отличается по своему характеру от тех, которые были ранее можно было бы найти, что заставило бы систему перейти в новое, более стабильное состояние. Следовательно, наше определение стабильного является только рабочим определением. Большинство равновесий являются динамическими. : на микроскопическом уровне мы не требуем, чтобы в равновесии ничего не происходило, только то, что любой текущий процесс уравновешивается обратным процессом, происходящим с той же скоростью, так что макроскопические наблюдаемые не меняются.

    Переменная состояния : Величина, описывающая состояние системы и не зависит от пути достижения состояния, поэтому его путь интеграл по любому замкнутому пути, ведущему обратно в исходное состояние, равен нулю. Переменные состояния не имеют «памяти» об истории системы, поскольку фиксируются ее текущим состоянием. В любое время фиксируется достаточно переменных состояния, чтобы определить состояние (см. фазу Гиббса правило), определяются все остальные переменные состояния. Примеры переменных состояния включают давление, температура, объем, внутреннюю энергию, энтропию и Свободная энергия Гиббса.Теплота и работа не переменные состояния: они зависят от пути (см. Первый закон). это математическое требование, чтобы переменные состояния имели точные дифференциалы.

    Система : Рассматриваемый регион, в отличие от от остальной вселенной (окружающей среды). Системы могут быть отделены от окружающей среды границами, препятствующими переносу массы (замкнутая система), тепла (адиабатическая система) или любой энергии (изолированная система). Системы, которые обмениваются массой с окружающей средой, являются открытыми системами.Иногда слово «система» также используется для обозначения всех возможных композиций, определенных определенный набор компонентов (например, система MgO-SiO 2 ).

    Температура : С практической точки зрения мера склонности тела или система, чтобы отдавать или брать тепло из своего окружения. Тепло всегда идет от высокой температуры к низкой температуре. Два тела, находящиеся в равновесии, должны иметь одинаковые температуры (это иногда называют нулевым законом термодинамики ).Этот качественное определение может быть помещено в абсолютную шкалу несколькими способами, основанными либо на Второй закон, закон идеального газа или статистическая механика. В каждом случае существует абсолютный ноль (0 Кельвина или -273,15 ° C), при котором нет колебательных градусов свободы и действует третий закон. Микроскопически, конечно, температура связано с кинетической энергией атомов, а квантовомеханически с заселенностью возбужденных квантовые состояния.

    Третий закон термодинамики : Устанавливает абсолютную шкалу для энтропия (в отличие от энергии, энтальпии и Гиббса свободная энергия, которая может быть определена только относительно эталонного состояния).Третий закон гласит, что энтропия идеального кристаллического тела при абсолютном нуле температуры равен нулю. В контексте статистической механики это означает, что если только одна конфигурация доступны, потому что все положения фиксированы и все вибрации находятся в своем основном состоянии, то энтропия равен нулю.

    Унивариант : Имеет дисперсию 1. Унивариантная совокупность может существовать вдоль одномерного массива (линии или кривой) в пространство давление-температура-состав и проецируется на линию или кривую в проекции P-T система.

    Отклонение : Количество степеней свободы или без ограничений переменные в термодинамической равновесной сборке или размерность области в пространство давление-температура-состав, в котором может существовать данный фазовый ансамбль. См. Правило фаз Гиббса.

    Объем : Объем пространства, занимаемый системой, в единицах длина 3 . Объем — это большое количество, но его можно преобразовать в интенсивных эквивалентах молярного объема делением на число молей или удельный объем путем деления на массу.Удельный объем обратно пропорционален плотность.

    Работа : Передача энергии в систему или из системы силой действует на некотором расстоянии.

    Добавить комментарий

    Ваш адрес email не будет опубликован.