Второе начало термодинамики Сади Карно, В.Томпсон, Р. Клаузиус, Д. Больцман, М. Смолуховский (1013602), страница 26
Текст из файла (страница 26)
Точно так же нужно представляту себе, что знак, изображающий энергию, охватывает и пока еще неопределенную постоянную. ««т»аваас«. оГ»ае »«оу. Яос. о1 Ей!взагкв», Моь ХХ, р. «7$. «Рояк. А» .. ВЛ. ЕЕЗ 8. Й7. ««м Мое «СобРаиие мемуаров», ». Ь, е»р. лей. й 9. Углвнипия, отнопящиноя к коннчным измирпииям поагояиия и нгггбвым пгоцвоолм Бели представить себе, что уравнение (1Щ, котороеотиосится к бесконечно малому измейеиию, проинтегрировано для какого- нибудь конечного изменения,или даже для ряда следующих друг за другом конечных изменени1( то можно сейчас же получить интеграл одного из слагаемых. Ведь„рнергня У, как было сказано выше, зависит только от рассматрйваемого состояния тела, а не от способа, которым оно в это состояние пришло.
Отсюда следует, что если обозначить на= чальное и конечное значения У через У, и Ую то можно положить / би= и,-и,. (З) В соответствии с этим уравнение, полученное в результате интегрирования (Шр, можно переписать так: ~ Щ=* У~ — 7У,+ / сЖ; (4) или, есвп обозначить через Я и й~ интегралы / сч-и / дй~, пред-' ставлялвцне соответственно ту теплоту, которая была сообщена,.и' ту внешнюю работу, которая была совершена во время всего изме пения или всего ряда изменений в целом, то так: 9 = 77, — 'П, + И'; (4а) Допустим, что мы имеем дело с частным случаем, когда тело. претерпевает такой ряд изменений, в результате которых оно,вконце концов, возвращается в свое начальное положение.
Такой ряд изменений Л набвал круговым процессом. Так как в этом случае конечное., состояние тела совпадает с его начальным состоянием, то и конеч~юе' значение энергии Г„совпадает с его начальным значением У„и раз-'. ность Уз — Ух ранца, следовательно, нулю. В соответствии с этим; уравненйя 14) и (4а) переходят для ..ругового процесса в следующие: /'ИЯ= ~'би~, (б) Я = И~. (ба) Итак, в круговом процессе вся сообщенная телу теплота (т; е. алгебраическая сумма всех сообщенных телу в течзние кругового, процесса количеств теплоты, которые могут быть как положительными, так и отрицательными) просто равна всей совершенной внешней работе, з 10. Полная, сьгытля и тдзльнля Раньше, когда теплоту еще считали родом вещества и полагали ' что она может существовать в двух состояниях, которые обозиачали словами свободное и сзрмюов, было введено понятие; которое ччто применялось в вычислениях.м носило имя полной теплоты.
тела. Ш6 Р. клл>зиуо этим наименованием разумелось то количество теплоты, которое тело должно было поглотить, чтобы из некоторого начального состояния притти новое настоящее состояние, и которое содерйнтся в теле частью в виде свободной, частью в виде скрытой теплоты, Думали, что если начальное состояние тела известно, то это количество теплоты полностью определяется настоящим состоянием тела, способ же, которым тело достигло своего настоящего состояния, пе играет никакой роли. Но после того как мы,получили в уравнении (4а) такое выраяюние для количества теплоты 9, поглощенного телом при его переходе из йачального состояния в конечное, которое содержит внешнюю работуф', мы должны заключить, что для этого-количества теплоты справедливо то же, что и для внешней работы, т.
е. что она зависит не только от начального и конечного состояний тела, но и оттого способа, с помощью которого тело этот переход ~совершило. Таким образом понятие полной теплоты как величины, зависящей только от состояния Гела в данный момент, является с точки зрепия новейшей теории теплоты неприемлемым. Зтсчезновенне теплоты при известных изменениях состояния тела, как, например, при плавлении и испарении, объяснялк'-раныпе, как было указано выше, тем, что эта теплота переходит в особае состояние, в котором она больше не воспринимается ни нашими чувствамн, ни термометром, почему,ее и наделили наименованиеМ екуи«ной.
Этот способ объяснения я также оспаривал и выдвинул утверждение, что содержащаяся в теле теплота вполне ощутима и может быть.распознана термометром; исчезающая же при рассмотренном выше изменении сосуояния теплота перестает существовать как теплота, а н»ран»нн«ея на еовврн«еннв рабон»н„Когда же при противоположном изменении) состояния (например при' замерзании или сжижении) вновь появляется теплота, то она не выходит из какого-то скрытого'убежища, а во«дава«еа заново рабон«ей.
Ноэтому я предложил пользоваться вместо выражения «скрытая теплота> выражением «Жег)««вагше», применив слово «Жег)г», значение которого в основном совпадает со значением слова «АСЬЕ» (работа). Работа, на которую тратитря теплота и которая, в свою очередь, ооздает-при противоположном изменении теплоту, может быть двоякого рода, а именно вну«аренней или вне«иней работой.
Если, например, испаряется жидкость, то при этом должно быть преодолено притяжение молекул и одновременно (ибо пар занимает. больший объем, чзм жидкость) также и внешнее давление. Соответственно этим двум ' составным частям работы можно разложить на две части и всю идущую на совершение работы теплоту. Та теплота, 'которую нужно сообщить телу, если хотят его нагреть без изкенения агрегатного состояния, рассматривалась раньше вся целиком, как свободное тепло, или, лучше сказать, как дейсв»ви«зельне аев»аю«заявя в-теле теплота. Однако и эта теплота в значительной своей части относится к той же категории, что ига, которую раньше называли «нрнн«ей те ~летой и которую я предложил назвать %'ег)«««бгше. Дело в том, чзо с нагреванием тела связало, как правило, также и изменение 1оч мнхяническья тиоРия тйплл расположения его молекул (изменение, которое обычно приводит к внешне заметному изменению объема тела, но может иметь место н тогда, когда тело своего объема не изменяет).
Это изменение расположения'требует затраты известной работы, которая можетбьгтв частью внешней, частью внутренней; для производства этой работы тоже затрачйэается теплота."Таким образом сообщенная-телу теплота лишь отчасти идет на увеличение действительно заключающейся в теле теплоты; другая ее часть тратится на совершение работы. Этими соображениями я, например, попытался объяснить "'~поразительно большую удельную теплоту жидкой воды, которая много больше, чем удельная'теплота льда или водяного пара. Именно я прздположил, что значительная часть той теплоты, которую вода получает при нагревании извне, уходит на уменьшение сцепления и, следовал тельно, является теплом, идущим на работу. Согласно предыдущему, необходимо рассмотреть, наряду с раэл7«чными удельными теплотами, которые указывают, сколько теплоты йужпо сообщить телу при различных способах нагревания (например удельной теплотой твердого или жидкого тела при обычном атмопферном давлении или удельной теплотой газа при постоянном объеме и постоянном давлении) еще и другую величину, которая указывала бы, москолбэо увсличиваппся эюплота, дсйс»ивитясл»но заключающаяся р одмой весовой единице вещества при наср«санки на один градус.
Эту величину мы назовем истинной тсплосмэостью тела: Было бы даже целесообраЪно прилагать слово «теплоемкость» (и не прибавляя слово «истинная») только к действительно заключающейся в теле теплоте, а выражение «удельная теплота» относить ко всему тому количеству тепла, которое необходимо длц нагревания тела при каких-либо данных условиях и которбе обнимает также и ту часть, которую мы назвали «Жег1лчйгше». Но так как слова «теплоемкость» употреблялось до сих-пор всегда в том.же значении, что и выражение удельная теплота, то, приходится урнбавлять слово «истинная», чтобы выделить указанное выше болре простое понятие, 3 П.
Выглжиэнк впишнвй элиоты для одного частного алэчля Б уравнении (П1) внешняя работа обозначалась вообще через АИ'. При этом не было сделано никаких особых предположений относительно рода внешних сил, действующих на тело, против которых совершае«гоя внешняя работа. Целесообразно, однако, рассмотреть особо случай,которыйнмеет место особенно часто и приводит к очень простому выражению для внешней работы„именно тот случай, когда единстэеннай внешняя сила, действующая на тело, или, по крайней иере, единственная сила, заслуживающая внимания при' определении рабМы, представляет действующее на поверхность тела давление,'которое (как это'всегда бывает в случае жидких и газообразных тел и, по крайней мере, может * «Роэю Апп.» Вд. 79, 6. 373 и «Собранив мемуароэ»' В4.
1, стр, 23, той и. Вльтзиуб быть в случае твердых тел) одинаково сильно во-всех точках поверх- Мости, ограничивающей тело, и направлено повсюду нормально к поверхнести. В эхом случае нет нужды рассматривать. для определения внешней работы изменения формы тела и его размеров ио различным направлениям отдельно, достаточно ограничиться рассмотрением изменения всего'объема в целом. Приведем наглядный 'пример. Пусть- в закрываю- щемся с помощью подвижного поршня цилиндре (рис. 1) ~ находится какое-нибудь способное расширяться веще,' -ство, например некоторое количество газа.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
