Материал в работе
http://www.proza.ru/2017/03/28/1658
Термодинамика, раздел статистической физики, рассматривающий макроскопические системы, так как она описывает системы состоящие из большого количества совокупностей, частей. Законы термодинамики носят общий характер, они описывают способы передачи и превращения энергии. Считается, что эта дисциплина не применима к отдельным молекулам и атомам, так как она не учитывает конкретные детали частных случаев строения вещества на атомарном уровне.
Попробуем двигаться для анализа в противоположную сторону, не погружаться в частности (на них нам жизни не хватит), а максимально обобщив найти общие закономерности. Итак:
Термодинамика (греч) "тепло" и "сила". Ее процессы внутренняя энергия, температура, давление, энтропия, и концентрации компонентов, то есть химический потенциал( химические реакции и фазовые переходы). Термодинамика подразделяется на два раздела - химическую термодинамику и теплотехнику.
То есть, речь идет о двух физических феноменах описывающих процессы действия и взаимодействия физического мира: о тепле и взаимодействии. Греческое название описывает дисциплину, как изучающие тепло и силу, динамику, другими словами тепло и то, каким образом феномены взаимодействуют, какие силы, каким образом осуществляют контакт.
В двух словах ТЕПЛО И КОНТАКТ.
Согласно Теории Элементов, основными качествами Первоэлементов являются Температура и Влажность. Температура - это обобщенное понятие градаций жар - холод, а влажность, это обобщенное понятие градаций сухость - влажность, то есть,, способность и неспособность к контакту, изолированность или смешанность, характеристики инертности, организованности и так далее.
Термодинамика совершенно и полно соотносится с Теорией Элементов.
Попробуем сопоставить эти две системы, описывающие закономерности существования мироздания.
С точки зрения Т.Э:
Любая энергия и материя связана, зависима и организована. Термин "Энергия" обобщен и неконкретен. Мы можем рассматривать материю, как организованную "энергию", так же под "энергией" можем понимать потенциалы феноменов, процессы взаимодействия различных феноменов и взаимное влияние друг на друга как пассивных, статичных так и обладающих динамикой структур. Любой вид энергии не свободен, он подчинен и упорядочен потенциалами совокупностей системы их влиянию и противодействиям (реакцией на контакт). Чем жестче упорядочена и организованна энергия, тем меньшей свободой она обладает. Можно сравнить плотную материю твердых тел, с "материей" воздуха, газов. Материя обладает структурой, связанностью, локализацией, в то время, как воздуху свойственна большая свобода, за счет малой связи между частицами (совокупностями) и большим пространственным полем, мало ограниченным какими либо условиями. Он испытывает гораздо меньшее организующее влияние на свою структуру, чем материальные частицы, организованные по принципу кристаллических решеток, где каждый элемент занимает определенную позицию, потерять которую может только при определенных условиях. Система твердых материальных структур статична, в то время, как менее организованные виды энергий обладают большей подвижностью.
Основы термодинамики, описывая внутреннюю энергию, рассматривают число степеней свободы молекул, " число независимых переменных", обладающих тремя степенями свободы поступательного движения, без учета вращательного движения.(1)
Поезд перемещается по рельсам, по этому иеет только одну степень свободы. Автомобиль в двумерном пространстве, он имеет три степени свободы. Вращательную и две поступательные. А тело способное двигаться в трехмерном пространстве может иметь до шести степеней свободы, три поступательных и три вращательных.
Рука человека имеет 7 степеней свободы, так как может вращаться в плечевом,локтевом, кистевом суставах, она может опускаться и подниматься, передавать силу и так далее.
Термин "свободы" в термодинамике подразумевает степень подвижности, свободы/несвободы/зависимости и возможностей, это поступательные, вращательные, колебательные движения, к которым добавляются характеристики кинетическая и потенциальная энергия. Т.Э использует термин "свобода" в своем буквальном значении, "свобода от чего"(не зависимость).
С точки зрения Т.Э: Энергия/Стихия, является субстанцией обладающей определенными качествами. У каждой Стихии свой уровень материализации, упорядоченности, организации. Чем "плотнее", сложнее структура, тем больше энергии направлено на внутренний уровень расходования энергии, на статику, на поддержание равновесия (существования)сложной системы (связи). Чем меньше связей в структуре Стихии, тем больше энергии направленно во вне, тем больше свободы.
________________________
(1)
Термодинамика допускает, что система двухатомной молекулы с жесткой связью обладает тремя степенями свободы поступательного движения и двумя степенями свободы вращательного движения. (5 степеней свободы)
Трехатомная и много атомная нелинейные молекулы имеют шесть степеней свободы. Три поступательные и три вращательные.
Двухатомные молекулы связаны ковалентной связью.
Ковалентная связь(лат "совместно имеющие силу"). Это химическая связь( Т.Э. Связь сухость-влажность), в которой происходит совместное обладание электронами.
Существует три вида связей: 1. ковалентная, 2. металлическая ( в которой электроны свободны, ими совместно не обладают) и 3. ионная связь ( в которой один из атомов отдает свой электрон, а другой принимает чужой)
(2)"Числом степеней свободы считается число независимых переменных, определяющих положение тела в пространстве". Таким образом, положение одноатомной молекулы (как материальной структуры) задается тремя координатами, поэтому она имеет три степени свободы.
Многоатомная молекула (к примеру) может не только находиться в точке, но еще и вращаться. Двухатомная молекула может совершать два независимых вращения (каждый атом вращается), любое вращение можно разложить на три вращательных движения вокруг взаимно перпендикулярных осей.
Таким образом, одноатомная молекула имеет три степени свободы; двухатомная пять, а трехатомная шесть.