Лекци@01-Введение [Режим совместимости] (Лекции по ТД Рыжков (PDF))

Деятельность преподавателя заключается в проектированииучебной деятельности, организации учебной деятельности иуправлении учебной деятельностью, а не в «передаче»знаний.ФГОС–3"Термодинамика"Рыжков Сергей Витальевичк.т.н., доцент кафедры теплофизики Э6(502a Э и 548 л)E-mail: ryzhkov@power.bmstu.ru,svryzhkov@rambler.ruWeb site: http://energy.power.bmstu.ru/e06/http://hoster.bmstu.ru/~ryzhkov/СИCТЕМА 3 минусов:• Домашние задания: сроки 6, 8 и 12 недели• Контрольные: 10, 16 недели• Лабораторные работы (запись + отработка)• Посещение всех лекций и семинаровЛекции по термодинамикедоцент каф.

Э6, ктн Рыжков С.В.Э6нергомашиностроение.Конечной целью обучения является формирование способадействий, обеспечивающих осуществление будущейпрофессиональной деятельности, но не запоминание знаний.Задача – ориентировать и готовить к жизни в обществе.Лекция №1Введение•Учёные.•Основные определения.•Пять универсальных принципов.•Единицы измерения.•Список литературы.2БОЙЛЬ РОБЕРТ(Boyle, Robert) (1627–1691), английский химик ифизик. Родился 25 января 1627 в замке Лисмор(графство Уотерфорд, Ирландия).

В 1635 в возрасте8 лет поступил в Итон. В 1638 вместе с наставникомотправился в путешествие по странам Европы,учился во Флоренции и Женеве. В 1644 вернулсяв Англию и поселился в своем имении Стелбридж.Занимался исследованиями в области естественныхнаук, уделяя, вместе с тем, много временирелигиозным и философским вопросам. В 1654переехал в Оксфорд, где оборудовал лабораторию и с помощью специальноприглашенных ассистентов проводил опыты по физике и химии.

Одним изтаких ассистентов был Р.Гук. В 1660 Бойль усовершенствовал воздушный насосГерике и поставил с его помощью ряд опытов: продемонстрировал упругостьвоздуха, определил его удельный вес и т.д. В 1668 Бойль получил степеньпочетного доктора физики Оксфордского университета; в том же годупереехал в Лондон.3ШАРЛЬ ЖАК АЛЕКСАНДР СЕЗАР(Charles, Jacques-Alexandre-Cesar) (1746–1823),французский физик и изобретатель.

Родился 12ноября 1746 в Божанси. Учился самостоятельно.В молодости переехал в Париж и поступил надолжность канцелярского служащего в министерствофинансов. Когда стали известны опыты Б.Франклинас молнией, Шарль повторил их с изменениями –настолько интересными, что сам Франклин приехалпознакомиться с ним и похвально отозвался о егоспособностях.

Шарль построил воздушный шар изпрорезиненной ткани и первым использовал дляего наполнения водород. В 1783 осуществил полет на этом шаре. Исследуяпроцессы расширения газов, в 1787 установил зависимость объемаидеального газа от температуры. В 1802 этот закон был вновь открытЖ.Гей-Люссаком. Шарль изобрел такие приборы, как мегаскоп итермометрический гидрометр.

Умер Шарль в Париже 7 апреля 1823.4ДАЛЬТОН ДЖОН(Dalton, John) (1766–1844), английский физик и химик,сыгравший большую роль в развитии атомистическихпредставлений применительно к химии. Родился 6сентября 1766 в деревне Иглсфилд в Камбеоленде.Образование получил самостоятельно, если несчитать уроков по математике, которые он брал услепого учителя Дж.Гауфа. В 1781–1793 преподавалматематику в школе в Кендале, с 1793 – физику иматематику в Нью-колледже в Манчестере.5АВОГАДРО АМЕДЕО(Avogadro, Amedeo) (1776–1856), итальянский физики химик.

Родился 9 августа 1776 в Турине в семьечиновника судебного ведомства. Получилюридическое образование и в 1796 стал докторомправа. Заинтересовался естественными науками,изучал в свободное время физику, химию иматематику, занимался репетиторством. С 1806 –демонстратор в колледже при Туринской академии,с 1809 – преподаватель физики Королевского лицеяв Верчелли близ Турина. В 1820 персонально длянего была создана кафедра математической физикив Туринском университете, которую он возглавлял с перерывами около 30 лет.Авогадро известен прежде всего как создатель закона, носящего теперь егоимя.

В 1811 он выдвинул гипотезу, что молекулы простых газов состоят изодного или нескольких атомов, и на этом основании сформулировал закон,согласно которому равные объемы всех газов при одинаковых температуреи давлении содержат одинаковое число молекул. Гипотеза Авогадро былаокончательно принята химиками лишь спустя полвека.6ЭРСТЕД ХАНС ХРИСТИАН(Oersted, Hans Christian) (1777–1851), датский физик.Родился 14 августа 1777 в Рудкёбинге а семьеаптекаря. Учился в Копенгагенском университете,который окончил в 1797. В 1799 защитил докторскуюдиссертацию, с 1806 работал в родном университетев качестве профессора. С 1829 одновременновозглавлял Копенгагенскую политехническую школу.7ГЕЙ-ЛЮССАК ЖОЗЕФ ЛУИ(Gay-Lussac, Joseph Louis) (1778–1850), французскийфизик и химик. Родился 6 декабря 1778 вСен-Леонар-де-Нобла (департамент Верхняя Вьенна).В 1800 окончил Политехническую школу в Париже истал ассистентом К.Бертолле.

С 1809 – профессорхимии Политехнической школы и профессор физикив Сорбонне, с 1832 – профессор химии Парижскогоботанического сада. В 1802 независимо отДж.Дальтона Гей-Люссак открыл один из газовыхзаконов – закон теплового расширения газов, позженазванный его именем. В 1804 совершил два полетана воздушном шаре (поднявшись на высоту 4 и 7 км), во время которыхвыполнил ряд научных исследований, в частности измерил температуру ивлажность воздуха.

В 1805 совместно с А.Гумбольдтом установил состав воды,показав, что соотношение водорода и кислорода в ее молекуле равно 2:1. В1808 Гей-Люссак открыл закон объемных отношений, который представил назаседании Философско-математического общества: «При взаимодействиигазов их объемы и объемы газообразных продуктов соотносятся как простыечисла». В 1809 провел серию опытов с хлором, подтвердивших вывод Г.Дэви,что хлор – это элемент, а не кислородсодержащее соединение. В 1810установил элементарный характер калия и натрия, затем фосфора и серы.8КАРНО НИКОЛА ЛЕОНАР САДИ(Carnot, Nicolas-Léonard Sadi) (1796–1832),французский физик и инженер, один изосновоположников термодинамики. Родился 1 июня1796 в Париже в семье известного политическогодеятеля и ученого Л.Карно.

Получил прекрасноедомашнее воспитание и образование, затем училсяв лицее Карла Великого и в Политехнической школев Париже. По ее окончании в 1814 был направлен вИнженерную школу в Метце. В 1816 получилназначение в инженерные войска и в течениенескольких лет выполнял обязанности военного инженера.

Принял участие вконкурсе на замещение вакантной должности в штабе корпуса в Париже.Выиграв конкурс, переехал в столицу. Продолжал учиться, посещал лекциив Сорбонне, Коллеж де Франс, Консерватории искусств и ремесел. ВКонсерватории Карно познакомился с физиком Н.Клеманом, которыйзанимался исследованием свойств газов. Общение с Клеманом пробудилоу Карно интерес к проблемам совершенствования паровых машин. В 1824 он опубликовал сочинение Размышления о движущей силе огня и о машинах,способных развивать эту силу (Réflexiones sur la puissance motrice du feu etsur les machines propres à développe cette puissance). В ней он ввел в научныйобиход множество понятий, использующихся в термодинамике и сейчас:9идеальной тепловой машины, идеального цикла, обратимости процесса и т.д.КЛАПЕЙРОН БЕНУА ПОЛЬ ЭМИЛЬ(Clapeyron, Benois Paul Emile) (1799–1864),французский физик и инженер. Родился 26 января1799 в Париже. Окончил Политехническую школу(1818).

Работал в Институте инженеров путейсообщения в Петербурге (1820–1830). Повозвращении во Францию стал профессоромШколы мостов и дорог в Париже.10ПУАЗЕЙЛЬ ЖАН ЛУИ МАРИ(Poiseuille, Jean Leonard Marie) (1799–1869), французский физиолог и физик.Родился 22 апреля 1799 (или 1797) в Париже в семье плотника. В 1815 (или1816) поступил в Политехническую школу в Париже, в 1828 защитил докторскуюдиссертацию по медицине.

В 1829, 1831, 1835 и 1843 награждался медальюМонтиона за исследования по физиологии. В 1842 был избран во Французскуюмедицинскую академию. Состоял членом ряда научных обществ, преимущественно медицинских. Имя Пуазейля связывают прежде всего с исследованиямикровообращения. Ученый усовершенствовал прибор для измерения кровяногодавления, впервые применив ртутный манометр, а для предотвращениякоагуляции использовал соду. С помощью своего прибора, названного гемодинамометром, показал, что при выдохе кровяное давление повышается, а привдохе падает.

Обнаружил, что при каждом сердечном сокращении артериярасширяется примерно на 1/23 своего диаметра.МАРИОТТ Э.(1620–1684) В 1676 открыл закон изменения объема воздуха с изменениемдавления, который независимо от него установил в 1662 Р. Бойль(закон Бойля – Мариотта).11МАЙЕР ЮЛИУС РОБЕРТ(Mayer, Julius Robert) (1814–1878), немецкий врач,естествоиспытатель.

Родился 25 ноября 1814 вХейльброннс в семье аптекаря. В 1838 окончилТюбингенский университет и получил степеньдоктора медицины.12ДЖОУЛЬ ДЖЕЙМС ПРЕСКОТТ(Joule, James Prescott) (1818–1889), английский физик.Родился в Солфорде близ Манчестера 24 декабря1818. Получил домашнее образование. В течениенескольких лет его учил математике, физике, началамхимии известный физик и химик Дж.Дальтон, подвлиянием которого Джоуль уже в 19 лет началэкспериментальные исследования.

В 1838 в журнале«Анналы электричества» («Annals of Electricity»)появилась его статья с описанием электромагнитногодвигателя, в 1840 он обнаружил эффект магнитногонасыщения, в 1842 – явление магнитострикции. Под влиянием работ Фарадеяобратился к изучению тепловых эффектов тока, результатом чего сталооткрытие закона, называющегося теперь законом Джоуля – Ленца (в 1842независимо этот закон был открыт русским физиком Э.Х.Ленцем).13ГЕЛЬМГОЛЬЦ ГЕРМАН ЛЮДВИГ ФЕРДИНАНД(Helmholtz, Hermann Ludwig Ferdinand von)(1821–1894), немецкий физик, математик, физиологи психолог.

Родился в Потсдаме 31 августа 1821. В1838 окончил гимназию. Несмотря на интерес кфизике, не смог из-за недостатка средств поступитьв университет. Подписав обязательство прослужитьвосемь лет военным хирургом, был принят вВоенно-медицинский институт Фридриха Вильгельмав Берлине. В 1842 защитил диссертацию пофизиологии, в 1843–1848 служил военным врачом вПотсдаме. Здесь он заинтересовался физиологией, которую преподавализвестный физиолог И.Мюллер, близко сошелся с молодыми исследователямиЭ.Дюбуа-Реймоном и Э.Брюкке, увлеченными идеей преобразованияфизиологии как науки путем введения в нее методов физики и химии.14КЛАУЗИУС РУДОЛЬФ ЮЛИУС ЭМАНУЭЛЬ(Clausius, Rudolf Julius Emanuel) (1822–1888),немецкий физик. Родился 2 января 1822 в Кёслине(ныне Кошалин, Польша) в семье пастора.

Учился вчастной школе, затем в гимназии. ОкончилБерлинский университет (1848), где получил степеньдоктора философии. В 1850–1857 преподавал вБерлине и Цюрихе. Профессор университетов вЦюрихе, Вюрцбурге, Бонне. С 1884 – ректорБоннского университета.15ТОМСОН УИЛЬЯМ(Thomson, William), лорд Кельвин (1824–1907),английский физик, один из основоположниковтермодинамики. Родился в Белфасте (Ирландия)26 июня 1824. Окончив университет Глазго,поступил в Кембриджский университет, послеокончания которого по совету отца отправился вПариж для стажировки в лаборатории известногофранцузского физика-экспериментатора А.Реньо.В 1846 занял кафедру естествознания вуниверситете Глазго. Заведовал кафедрой физикив течение 53 лет, в последние годы жизни занимал пост президентауниверситета. По примеру Реньо создал при кафедре лабораторию, вкоторой велась как учебная, так и исследовательская работа.16КИРХГОФ ГУСТАВ РОБЕРТ(Kirchhoff, Gustav Robert) (1824–1887), немецкийфизик. Родился 12 марта 1824 в Кёнигсберге.

В 1846окончил Кёнигсбергский университет. Профессоруниверситетов в Бреслау (ныне Вроцлав, Польша)(1850), Гейдельберге (с 1854) и Берлине (с 1875).Научную работу Кирхгоф начал, еще будучистудентом. В 1845–1847, занимаясь исследованиемэлектрический цепей, он открыл закономерностипротекания тока в разветвленных цепях (правилаКирхгофа), в 1857 опубликовал статью ораспространении переменного тока по проводам,результаты которой во многом предвосхитили идеи Максвелла, касающиесяэлектромагнитного поля. В 1859 Кирхгоф занялся анализом связи междупроцессами испускания и поглощения света. На эти исследования егонатолкнули наблюдения, сделанные ранее Л.Фуко и Дж.Стоксом, о близостиположения в спектре Солнца темных (фраунгоферовых) D-линий и линийиспускания в спектре Na.