באופן דומה, תהליכים בטמפרטורה ובנפח קבועים יתרחשו באופן ספונטני רק עבור formula_115. את מסקנה זו קיבלנו לעיל כאשר בחנו מערכת בצימוד לאמבט חום. אם נסתכל על המערכת והאמבט יחדיו כמערכת סגורה ומבודדת מהסביבה, נקבל שהתהליכים היחידים שיכולים להתרחש הם ספונטנים. התוצאה formula_116 התקבלה על ידי הגדרת האנרגיה החופשית של הלמהולץ, כאשר formula_117 משמעו שהמערכת כבר בשיווי משקל תרמודינמי יציב. גם כאן, ניתן לבחון כל אחד מהאיברים התורמים לשינוי באנרגיה החופשית של הלמהולץ (formula_9, formula_119) ולהסיק האם התהליך ספונטני או לא. למעשה בכך קיבלנו ביטוי לכך שמערכות בטבע שופאות למינימום אנרגיה ולמקסימום אנטרופיה.
קשרי מקסוול.
מתוך הגדרת האנרגיות החופשיות והדיפרנציאלים שלהן, ניתן להקיש כמה קשרים תרמודינמיים. קשרים אלו הם חלק מקשרי מקסוול. נכונותם נובעת מכך שניתן לשנות את סדר הגזירה עבור נגזרות שניות מעורבות של הפוטנציאלים התרמודינמיים.
בתור דוגמה ניקח את הקשרים formula_66 ו-formula_67 שקיבלנו מהאנרגיה החופשית של גיבס.
נצא מתוך הביטוי עבור הנפח ונגזור בשנית, הפעם לפי הטמפרטורה. נקבל:
formula_122
כאשר המעבר האמצעי נובע מכך שהפוטנציאל התרמודינמי פונקציה אנליטית ולכן:
formula_123
את אותו הפיתוח ניתן לעשות עבור המשתנים האחרים, וכן עבור האנרגיה החופשית של הלמהולץ במקום האנרגיה החופשית של גיבס.
להלן הקשרים המתקבלים בצורה זו:
מתוך האנרגיה החופשית של גיבס.
formula_124
formula_125
formula_126
מתוך האנרגיה החופשית של הלמהולץ.
formula_127
formula_128
formula_129
דוגמאות.
המסת קרח.
נקח לדוגמה קרח ונבחן האם הוא נמס באופן ספונטני כתלות בטמפרטורה. אנו למעשה בוחנים את מעבר הפאזה של מים מפאזת מוצק לפאזת נוזל. נשים לב כי תהליך זה מתרחש בלחץ ובטמפרטורה קבועים הנקבעים על פי טמפרטורת הסביבה והלחץ האטמוספירי. נניח כי טמפרטורת הסביבה היא formula_130 כלומר כ- formula_131.
שינוי האנתלפיה והאנטרופיה עבור התכה של מים נתונים ע"י:
formula_132
formula_133
בתהליך זה השינוי באנתלפיה וכן השינוי באנטרופיה חיוביים, ולכן עלינו לשקול גם את טמפרטורת הסביבה.
נחשב את השינוי באנרגיה החופשית של גיבס:
formula_134
קיבלנו ביטוי שלילי ולכן התהליך ספונטני, בהתאם לאינטואיציה. כלומר קרח נמס באופן ספונטני בטמפרטורה של כ- formula_131.
אלקטרוליזה של מים.
אלקטרוליזה היא שיטה לפירוק תרכובת יונית ליסודותיה בעזרת זרם חשמלי. אלקטרוליזה היא תהליך אנדותרמי, כלומר, לביצוע התהליך יש צורך באספקת אנרגיה למערכת, על ידי זרם חשמלי. באלקטרוליזה של מים ניתן לפרק את מולקולות המים למולקולות דו אטומיות של חמצן formula_136 ולמולקולות דו אטומיות של מימן formula_137. בעבר נעשה שימוש בשיטה זו על מנת להפיק מימן ממים ואילו כיום משתמשים בשיטה זו על מנת להפיק חמצן בצוללות ובתחנות חלל. עבור אלקטרוליזה של מול אחד של מים נקבל מול אחד של מולקולות מימן וחצי מול מולקולות חמצן, כפי שניתן להסיק מהנוסחה המולקולרית של מים - formula_138. נקח לדוגמה תהליך כזה המתרחש בטמפרטורה של formula_139 (כלומר formula_140) ובלחץ אטמוספירי. כלומר, תהליך זה מתרחש בלחץ ובטמפרטורה קבועים, ולכן נתעניין בשינוי באנרגיה החופשית של גיבס. בשיטה זו משתמשים בספק כוח ומכניסים למיכל המים שתי אלקטרודות (קתודה ואנודה), כפי שניתן לראות באיור. הערכים עבור הפוטנציאליים התרמודינמיים הרלוונטיים הם:
ניתן להראות שהעבודה שעשתה המערכת היא formula_141, כלומר השינוי באנרגיה הפנימית הוא:
formula_142
השינוי באנתלפיה מבטא את האנרגיה הדרושה לביצוע האלקטרוליזה. אנרגיה זו מגיעה בצורה של אנרגיה חשמלית מספק הכוח. ואולם, אין צורך לספק את כל האנרגיה הזו כך. ניתן לראות שגם האנטרופיה גדלה בתהליך, וזו יכולה להגיע מהסביבה בטמפרטורה הקבועה. האנרגיה החשמלית הדרושה, מתקבלת על פי השינוי באנרגיה החופשית של גיבס. על פי הגדלים בטבלה נקבל שהשינוי הוא:
formula_143
קיבלנו ביטוי חיובי ולכן ניתן לראות שזה תהליך שאינו ספונטני, ושהיה עלינו לספק אנרגיה למערכת על מנת לאפשר לתהליך לקרות.
שימושים מעבר לתחום התרמודינמיקה.
את הזהויות המתקבלות עבור האנרגיה החופשית ניתן להסיק גם מתוך הפיזיקה סטטיסטית. בתחום זה הניתוח של מערכות פיזיקליות נעשה באמצעות בכלים מתמטיים של תורת ההסתברות. בהקשר זה מוצגת פונקציית הריבוי, המתארת את מספר המצבים המיקרוסקופיים של מערכת תרמודינמית עבור מצב מאקרוסקופי יחיד (ניוון). בפיזיקה סטטיסטית האנטרופיה מוגדרת כלוגריתם הטבעי של פונקציית הריבוי, ולכן גדלה ככל שמספר המצבים המיקרוסקופיים האפשריים גדל עבור מצב מאקרוסקופי יחיד.
בדומה להסתכלות הסתברותית זו, ישנו עקרון בעל דמיון קונספטואלי מתחום מדעי המוח. עקרון זה נקרא עקרון האנרגיה החופשית והוא מבוסס על התפיסה של המוח כמכונה סטטיסטית. העקרון הוצג לראשונה על ידי הפיזיקאי והרופא הגרמני הרמן פון הלמהולץ, על שמו כמובן נקראת גם האנרגיה החופשית של הלמהולץ. עקרון האנרגיה החופשית בהקשר זה, מתאר כיצד יצורים חיים התפתחו למחיה ב"מרחב מצבים" בו האנטרופיה מוגבלת. כלומר, יצורים חיים מגבילים עצמם לכמות המצבים המסתברים ביותר שיחושו, על מנת למזער את "אלמנט ההפתעה". המצבים המסתברים ביותר מתעדכנים כמובן באופן שוטף על פי האינטראקציה שלהם עם הסביבה. על אף שמדובר בהקבלה מעט רופפת, ישנם קווי דמיון בין האנרגיה החופשית כפוטנציאל תרמודינמי ובין עקרון האנרגיה החופשית במדעי המוח. בדומה לכך, ישנו שימוש נרחב גם במושג האנטרופיה בתחומים של תורת האינפורמציה, מדעי המחשב, ומדעי המוח. ישנם אף ניסיונות לשימוש בביטוי עבור האנרגיה החופשית של הלמהולץ ברשתות מבוססות נוירונים בבינה מלאכותית.
מדיום דיגיטלי
ברווז אמבטיה
ברווז אמבט
ברווזון אמבט
חברת טרה
המרכז לנפגעי כתות
ונרה D
ונרה D (ברוסית: Венера-Д) הוא שמה של גשושית חלל רוסית ששיגורהּ מתוכנן לצאת לכוכב הלכת נוגה בסביבות שנת 2024. משימתה העיקרית של הגשושית תהא לבצע תשקיפים סביב כוכב הלכת נוגה, במשימה הדומה מאוד לזו שביצעה הגשושית האמריקנית מגלן (Magellan) בשנות ה-90, בהבדל אחד, כאשר הגשושית הרוסית תעשה את המשימה עם מכ"ם חזק יותר. נוסף לכך, ונרה D תידרש לערוך מיפוי של אתרי הנחיתה על כוכב הלכת נוגה, במטרה להקים על כוכב הלכת בסיס לשהייה ארוכה בחלל, בסיס שאמור להסתמך על רכיבים של תוכנית ונרה.
ונרה עשויה להיות הגשושית הראשונה ששולחת הפדרציה הרוסית (כאשר גששיות ונרה הקודמות נשלחו על ידי ברית המועצות). ונרה D היא ספינת הדגל של דור חדש של גששיות רוסיות שמיועדות להישלח לנוגה, ותוכלנה לשהות בחלל שעה וחצי יותר מן הגששיות הסובייטיות הקודמות.
התכנון העיקרי הוא להרכיב את ונרה D על גבי טיל הפרוטון על מנת לשגרו לחלל, אולם ייתכן שעם ההתקדמות בפיתוח טיל השיגור אנגארה, כנראה שהגשושית תוצמד אל טיל האנגרה החדש. ונרה D היא חלק ממשימת פובוס גרונט (Phobos-Grunt), משימת המאדים הרוסית הראשונה מאז שנות ה-90.
גאו-פוליטיקה
נוסח פרובנס
יהדות פרובאנס
הארי דין סטנטון
הארי דין סטנטון (באנגלית: Harry Dean Stanton; 14 ביולי 1926 - 15 בספטמבר 2017) היה שחקן וזמר אמריקאי. סטנטון מוכר מהופעותיו בסרטים "הנוסע השמיני", "פריז, טקסס", "סיפור פשוט" "לב פראי", "יפה בוורוד" ו"הבריחה מניו יורק".
ביוגרפיה.
סטנטון נולד בעיר איירווין שבקנטקי לארסל ולשרידן הארי סטנטון.
לסטנטון שני אחים ארצ'י וראלף ואח אחד למחצה סטן.
הוריו התגרשו כאשר היה תלמיד תיכון ונישאו מחדש לאחר זמן קצר.
למד עיתונות ורדיו ב"אוניברסיטת קנטקי"', התנסה לראשונה במשחק ב"תיאטרון פסדינה" שבקליפורניה.
סטנטון שירת בתור טבח במלחמת העולם השנייה בצי האמריקאי במהלך קרב אוקינאווה.
קריירת משחק.
סטנטון החל את הקריירה בתפקידים קטנים בסרטים "המורד", "הנועזים בעורף האויב" בתור טוראי ווילארד, "הסנדק 2" בתור סוכן FBI ו"רצח, מתוקה שלי" בתור הבלש בילי רולף.
את הפריצה שלו עשה ב-1979 ביצירתו פורצת הדרך של רידלי סקוט "הנוסע השמיני" בתפקיד טכנאי המנועים ברט ובדרמה המוזיקלית של מרק ריידל "רוז" בתור האומן בילי ריי.
תפקידים אלו בנוסף לתפקיד הסמל ג'ים בלארד בקומדיה הצבאית "טוראית בנג'מין" הקנו לסטנטון מעמד של כוכב הוליוודי.
התפרסם בתחילת שנות ה-80 בסרט הפעולה "הבריחה מניו יורק" בתור האסיר המשכיל הארולד "המוח", בקומדיה הרומנטית של פרנסיס פורד קופולה "אחד מהלב" בתור מו ובעיבוד למותחן האימה הספרותי של סטיבן קינג "כריסטין" בתור הבלש רודי ג'נקינס.
ב-1984 זכה סטנטון למעמד של כוכב קאלט בעקבות תפקידו הראשי בסרט "מעקלים" בתור באד הסוכן הקשוח של סוכנות מעקלי המכוניות, באותה שנה שיחק את גם אחד התפקידים המוכרים ביותר שלו, טראוויס הנדרסון בסרטו העצמאי של וים ונדרס "פריז, טקסס".
שיחק ב-1986 בדרמת הנעורים "יפה בורוד" את ג'ק אביה המובטל של הנערה אנדי וולש (מולי רינגוולד)
ב-1988 השתתף בדרמה ההיסטורית מעוררת המחלוקת של מרטין סקורסזה "הפיתוי האחרון של ישו" וגילם את דמותו של פאולוס שליחו של ישו (וילם דפו).
ב-1990 החל סטנטון את שיתוף הפעולה הארוך והפורה שלה עם דייוויד לינץ' במותחן הפשע "לב פראי" בתפקיד הבלש הפרטי ג'וני פארגוט ממנו דורשת חברתו מריאטה פורטון (דיאן לאד) להחזיר את ביתה לולה (לורה דרן).
ב-1992 קיבל תפקיד בולט פחות בסרטו של לינץ' "" ותפקיד נוסף במיני סדרה "חדר מלון" גם כן בהפקתו של לינץ.
ב-1998 גילם את גרים סבו של הילד קווין בדרמה "מעל כולם".