Д.В. Гальцов - Лекции по физике для математиков (Часть 2) (1120658), страница 21
Текст из файла (страница 21)
üÔÁ ÐÒÏÉÚ×ÏÄÎÁÑ ÏÐÒÅÄÅÌÑÅÔ ÏÂÒÁÔÎÕÀ ÔÅÍÐÅÒÁÔÕÒÕ ÔÅÌÁ1 = dS ;(22)T dEÉ ÒÁ×ÅÎÓÔ×Ï (21) ÍÏÖÎÏ ÔÅÐÅÒØ ÉÎÔÅÒÐÒÅÔÉÒÏ×ÁÔØ ËÁË ÒÁ×ÅÎÓÔ×Ï ÔÅÍÐÅÒÁÔÕÒ T1 = T2 . òÁÚÂÉ×ÁÑ ÔÅÌÏ ÎÁÐÒÏÉÚ×ÏÌØÎÏÅ ÞÉÓÌÏ ÞÁÓÔÅÊ, ÁÎÁÌÏÇÉÞÎÙÍ ÏÂÒÁÚÏÍ ÍÏÖÎÏ ÕÂÅÄÉÔØÓÑ × ÔÏÍ, ÞÔÏ ÔÅÍÐÅÒÁÔÕÒÁ ÄÌÑ ×ÓÅÈÞÁÓÔÅÊ × ÓÏÓÔÏÑÎÉÉ ÔÅÒÍÏÄÉÎÁÍÉÞÅÓËÏÇÏ ÒÁ×ÎÏ×ÅÓÉÑ ÂÕÄÅÔ ÏÄÉÎÁËÏ×Á.íÏÖÎÏ ÕÂÅÄÉÔØÓÑ É × ÔÏÍ, ÞÔÏ × ÐÒÏÃÅÓÓÅ ÕÓÔÁÎÏ×ÌÅÎÉÑ ÒÁ×ÎÏ×ÅÓÉÑ ÜÎÅÒÇÉÑ ÐÅÒÅÈÏÄÉÔ ÏÔ ÔÅÌÁ Ó ÂÏÌÅÅ×ÙÓÏËÏÊ ÔÅÍÐÅÒÁÔÕÒÏÊ Ë ÔÅÌÕ, ÉÍÅÀÝÅÍÕ ÂÏÌÅÅ ÎÉÚËÕÀ ÔÅÍÐÅÒÁÔÕÒÕ.
äÅÊÓÔ×ÉÔÅÌØÎÏ, ÐÕÓÔØ T1 6= T2 ÉÔÅÐÌÏ×ÏÇÏ ÒÁ×ÎÏ×ÅÓÉÑ ÎÅÔ. ôÏÇÄÁ ÜÎÔÒÏÐÉÑ ÄÏÖÎÁ ×ÏÚÒÁÓÔÁÔØ 1 1 dEdSdSdS120 < dt = dt + dt = T T dt1 ;(23)12ÇÄÅ ÕÞÔÅÎÏ, ÞÔÏ S1 = S1 (E1), S2 = S2 (E2) É E = E1 + E2 = const. ïÔÓÀÄÁ ×ÉÄÎÏ, ÞÔÏ ÐÒÉ T1 > T2 ÉÍÅÅÍdE1=dt < 0, Ô. Å. ÂÏÌÅÅ ÇÏÒÑÞÅÅ ÔÅÌÏ ÐÅÒÅÄÁ£Ô ÜÎÅÒÇÉÀ ÂÏÌÅÅ ÈÏÌÏÄÎÏÍÕ. éÔÁË, ÒÁ×ÎÏ×ÅÓÎÏÅ ÓÏÓÔÏÑÎÉÅÎÅËÏÔÏÒÏÊ ÍÁËÒÏÓËÏÐÉÞÅÓËÏÊ ÓÉÓÔÅÍÙ ÈÁÒÁËÔÅÒÉÚÕÅÔÓÑ ÍÁËÓÉÍÁÌØÎÏ ×ÏÚÍÏÖÎÙÍ ÚÎÁÞÅÎÉÅÍ Å£ ÜÎÔÒÏÐÉÉ,É ÐÏÓÔÏÑÎÓÔ×ÏÍ ÔÅÍÐÅÒÁÔÕÒÙ ÐÏ ×ÓÅÍÕ ÏÂßÅÍÕ ÓÉÓÔÅÍÙ.ôÅÍÐÅÒÁÔÕÒÁ ÄÏÌÖÎÁ ÂÙÔØ ÎÅÏÔÒÉÃÁÔÅÌØÎÏÊ, × ÐÒÏÔÉ×ÎÏÍ ÓÌÕÞÁÅ ×ÏÚÒÁÓÔÁÎÉÅ ÜÎÔÒÏÐÉÉ ÓÏÐÒÏ×ÏÖÄÁÌÏÓØ ÂÙ ÐÏÎÉÖÅÎÉÅÍ ÜÎÅÒÇÉÉ, ÞÔÏ ÐÒÅÄÓÔÁ×ÌÑÅÔ ÓÏÂÏÊ ÁÂÓÏÌÀÔÎÕÀ ÎÅÕÓÔÏÊÞÉ×ÏÓÔØ.÷ ÆÏÒÍÕÌÁÈ (19-23) × ËÁÞÅÓÔ×Å ÜÎÅÒÇÉÉ ×ÙÓÔÕÐÁÅÔ ÓÒÅÄÎÅÅ ÚÎÁÞÅÎÉÅ hE i ÐÏ ÍÉËÒÏÓËÏÐÉÞÅÓËÉÍ ÓÏÓÔÏÑÎÉÑÍ, ËÏÔÏÒÏÅ ÐÒÅÄÓÔÁ×ÌÑÅÔ ÓÏÂÏÊ ÍÁËÒÏÓËÏÐÉÞÅÓËÕÀ ×ÅÌÉÞÉÎÕ, ÎÁÚÙ×ÁÅÍÕÀ ×ÎÕÔÒÅÎÎÅÊ ÜÎÅÒÇÉÅÊ ÔÅÌÁ.÷ÎÕÔÒÅÎÎÑÑ ÜÎÅÒÇÉÑ, ËÁË ÐÒÁ×ÉÌÏ, ÏÂÏÚÎÁÞÁÅÔÓÑ ÓÉÍ×ÏÌÏÍ E (ÂÅÚ ÚÎÁËÁ ÕÓÒÅÄÎÅÎÉÑ) ×Ï ×ÓÅÈ ÆÏÒÍÕÌÁÈ,Ó×ÑÚÙ×ÁÀÝÉÈ ÔÏÌØËÏ ÍÁËÒÏÓËÏÐÉÞÅÓËÉÅ ×ÅÌÉÞÉÎÙ.ôÅÍÐÅÒÁÔÕÒÁ × ×ÙÛÅÐÒÉ×ÅÄÅÎÎÏÍ ÏÐÒÅÄÅÌÅÎÉÉ (22) ÉÚÍÅÒÑÅÔÓÑ × ÜÎÅÒÇÅÔÉÞÅÓËÉÈ ÅÄÉÎÉÃÁÈ.
ðÅÒÅ×ÏÄÎÙÍ ÍÎÏÖÉÔÅÌÅÍ × ÇÒÁÄÕÓÙ (ëÅÌØ×ÉÎÁ) Ñ×ÌÑÅÔÓÑ ÐÏÓÔÏÑÎÎÁÑ âÏÌØÃÍÁÎÁ k,T(ÜÒÇ) = kT(ÇÒÁÄ) ; k = 1; 38 10 16 ÜÒÇ/ÇÒÁÄ:(24)x 30.ðÅÒ×ÏÅ ÎÁÞÁÌÏ ÔÅÒÍÏÄÉÎÁÍÉËÉïÓÎÏ×ÎÙÍÉ ÏÂßÅËÔÁÍÉ ÓÔÁÔÉÓÔÉÞÅÓËÏÊ ÆÉÚÉËÉ Ñ×ÌÑÀÔÓÑ ÇÁÚÙ, ÖÉÄËÏÓÔÉ, Ô×ÅÒÄÙÅÔÅÌÁ, ÐÌÁÚÍÁ É Ô. Ä., ËÏÔÏÒÙÅ ÐÏÍÉÍÏ ÜÎÅÒÇÉÉ É ÜÎÔÒÏÐÉÉ ÈÁÒÁËÔÅÒÉÚÕÀÔÓÑ ÒÑÄÏÍ ÄÒÕÇÉÈ ÍÁËÒÏÓËÏÐÉÞÅÓËÉÈ ×ÅÌÉÞÉÎ. ïÄÎÏÊ ÉÚ ÔÁËÉÈ ×ÅÌÉÞÉÎ Ñ×ÌÑÅÔÓÑ ÄÁ×ÌÅÎÉÅ P. äÁ×ÌÅÎÉÅÈÁÒÁËÔÅÒÉÚÕÅÔ ÓÐÏÓÏÂÎÏÓÔØ ÓÉÓÔÅÍÙ ÓÏ×ÅÒÛÁÔØ ÍÅÈÁÎÉÞÅÓËÕÀ ÒÁÂÏÔÕ. îÁÐÒÉÍÅÒ, × ÓÌÕÞÁÅ ÇÁÚÏ× ÍÏÌÅËÕÌÙ ÍÏÇÕÔ ÐÅÒÅÄÁ×ÁÔØ ÉÍÐÕÌØÓ ÓÔÅÎËÁÍ ÓÏÓÕÄÁ, × ËÏÔÏÒÏÍ ÎÁÈÏÄÉÔÓÑÇÁÚ, ÌÉÂÏ ÐÏÒÛÎÀ, ËÏÔÏÒÙÊ ÍÏÖÅÔ Ä×ÉÇÁÔØÓÑ × ÃÉÌÉÎÄÒÅ, ÚÁÐÏÌÎÅÎÎÏÍ ÇÁÚÏÍ (ÒÉÓ. 1).ðÒÉ ÜÔÏÍ ÎÁ ÓÔÅÎËÉ ÓÏÓÕÄÁ ÉÌÉ ÐÏÒÛÅÎØ ÂÕÄÅÔ ÄÅÊÓÔ×Ï×ÁÔØ ÓÉÌÁ, Á ÐÒÉ ÐÅÒÅÍÅÝÅÎÉÉÐÏÒÛÎÑ ÂÕÄÅÔ ÓÏ×ÅÒÛÁÔØÓÑ ÍÅÈÁÎÉÞÅÓËÁÑ ÒÁÂÏÔÁ.
ëÁË ×ÉÄÎÏ ÉÚ ÒÉÓ. 1, ÐÒÉ ÐÅÒÅÍÅÝÅÎÉÉÐÏÒÛÎÑ ÐÌÏÝÁÄÉ S ÎÁ ÒÁÓÓÔÏÑÎÉÅ l ÇÁÚÏÍ ÓÏ×ÅÒÛÁÅÔÓÑ ÒÁÂÏÔÁòÉÓ. 1. òÁÓÛÉÒÅÎÉÅ ÇÁÚÁdA = F dl = P S dl = P dV;(1)ÓÏÐÒÏ×ÏÖÄÁÅÔ-78çìá÷á 8.ë÷áîôï÷áñ óôáôéóôéëáÇÄÅ P | ÄÁ×ÌÅÎÉÅ (ÓÉÌÁ, ÄÅÊÓÔ×ÕÀÝÁÑ ÎÁ ÅÄÉÎÉÃÕ ÐÌÏÝÁÄÉ × ÏÒÔÏÇÏÎÁÌØÎÏÍ ÎÁÐÒÁ×ÌÅÎÉÉ). éÓÔÏÞÎÉËÏÍ ÒÁÂÏÔÙ Ñ×ÌÑÅÔÓÑ ×ÎÕÔÒÅÎÎÑÑ ÜÎÅÒÇÉÑ ÇÁÚÁ. äÒÕÇÉÍ ÓÐÏÓÏÂÏÍ ÐÅÒÅÄÁÞÉ ÜÎÅÒÇÉÉ Ñ×ÌÑÅÔÓÑÔÅÐÌÏÏÂÍÅÎ. åÓÌÉ ÐÒÏÃÅÓÓ ÔÅÐÌÏÏÂÍÅÎÁ ÐÒÏÉÓÈÏÄÉÔ Ë×ÁÚÉÒÁ×ÎÏ×ÅÓÎÙÍ ÏÂÒÁÚÏÍ, ËÏÇÄÁ ÔÅÍÐÅÒÁÔÕÒÁ ×ÓÅÇÏÔÅÌÁ × ËÁÖÄÙÊ ÍÏÍÅÎÔ ×ÒÅÍÅÎÉ ÐÏÓÔÏÑÎÎÁ ÐÏ ×ÓÅÍÕ ÏÂßÅÍÕ É ÎÅ ÐÒÏÉÓÈÏÄÉÔ ÎÉËÁËÉÈ ÄÒÕÇÉÈ ÐÒÏÃÅÓÓÏ×,ËÏÔÏÒÙÅ ÍÏÇÌÉ Â× ÐÏ×ÌÅÞØ ÉÚÍÅÎÅÎÉÅ ÜÎÔÒÏÐÉÉ (ÎÁÐÒÉÍÅÒ, ÈÉÍÉÞÅÓËÉÅ ÒÅÁËÃÉÉ), ÔÏ ÐÏÌÕÞÁÅÍÏÅ ÔÅÌÏÍÔÅÐÌÏ ÐÒÏÐÏÒÃÉÏÎÁÌØÎÏ ÉÚÍÅÎÅÎÉÀ ÜÎÔÒÏÐÉÉ ÔÅÌÁ (ÓÒ.
(29.22) )dQ = T dS:(2)ïÂßÅÄÉÎÑÑ ÓÏÏÔÎÏÛÅÎÉÑ (29.22) É (1), ÐÏÌÕÞÁÅÍ ÒÁ×ÅÎÓÔ×ÏdE = T dS P dV;(3)×ÙÒÁÖÁÀÝÅÅ ÚÁËÏÎ ÉÚÍÅÎÅÎÉÑ ÜÎÅÒÇÉÉ É ÎÁÚÙ×ÁÅÍÏÅ ÐÅÒ×ÙÍ ÎÁÞÁÌÏÍ ÔÅÒÍÏÄÉÎÁÍÉËÉ. åÓÌÉ ÓÉÓÔÅÍÁ ÔÅÐÌÏÉÚÏÌÉÒÏ×ÁÎÁ, ÔÏ dS = 0, ÔÁËÏÊ ÐÒÏÃÅÓÓ Ñ×ÌÑÅÔÓÑ ÏÂÒÁÔÉÍÙÍ É ÎÁÚÙ×ÁÅÔÓÑ ÁÄÉÁÂÁÔÉÞÅÓËÉÍ. úÁÍÅÔÉÍ,ÞÔÏ ËÏÌÉÞÅÓÔ×Ï ÔÅÐÌÁ ÎÅ Ñ×ÌÑÅÔÓÑ ÐÏÌÎÙÍ ÄÉÆÆÅÒÅÎÃÉÁÌÏÍ, ÐÏÜÔÏÍÕ ÐÅÒÅÄÁÞÕ ÔÅÐÌÏ×ÏÊ ÜÎÅÒÇÉÉ ÎÅÌØÚÑ ÐÏÎÉÍÁÔØ ËÁË ÐÅÒÅÌÉ×ÁÎÉÅ ÔÅÐÌÏ×ÏÊ ÖÉÄËÏÓÔÉ. ôÅÐÌÏ ÍÏÖÅÔ ÐÅÒÅÄÁ×ÁÔØÓÑ ÓÉÓÔÅÍÅ ÏÔ ÎÁÇÒÅ×ÁÔÅÌÑ(ÔÅÌÁ Ó ÂÏÌÅÅ ×ÙÓÏËÏÊ ÔÅÍÐÅÒÁÔÕÒÏÊ), ÌÉÂÏ ÏÔÂÉÒÁÔØÓÑ ÈÏÌÏÄÉÌØÎÉËÏÍ (ÔÅÌÏÍ Ó ÂÏÌÅÅ ÎÉÚËÏÊ ÔÅÍÐÅÒÁÔÕÒÏÊ).
÷ ÐÅÒ×ÏÍ ÓÌÕÞÁÅ ×ÎÕÔÒÅÎÎÑÑ ÜÎÅÒÇÉÑ Õ×ÅÌÉÞÉ×ÁÅÔÓÑ, ×Ï ×ÔÏÒÏÍ | ÕÍÅÎØÛÁÅÔÓÑ. ÷ÔÏÒÏÅ ÓÌÁÇÁÅÍÏÅ× (3) ÔÁËÖÅ ÎÅ Ñ×ÌÑÅÔÓÑ ÐÏÌÎÙÍ ÄÉÆÆÅÒÅÎÃÉÁÌÏÍ. ÷ÎÕÔÒÅÎÎÑÑ ÜÎÅÒÇÉÑ Ñ×ÌÑÅÔÓÑ ÆÕÎËÃÉÏÎÁÌÏÍ ÏÔ S É V ,ÓÏÏÔÎÏÛÅÎÉÅ (3) ÍÏÖÎÏ ÐÒÅÄÓÔÁ×ÉÔØ × ×ÉÄÅ @E @E T = @S ;P = @V ;(4)VSÇÄÅ ÄÉÆÆÅÒÅÎÃÉÒÏ×ÁÎÉÅ ×ÙÐÏÌÎÑÅÔÓÑ ÐÒÉ ÐÏÓÔÏÑÎÎÙÈ V É S ÓÏÏÔ×ÅÔÓÔ×ÅÎÎÏ.áÎÁÌÏÇÉÞÎÏ ÐÏÓÔÏÑÎÓÔ×Õ ÔÅÍÐÅÒÁÔÕÒÙ, ÍÏÖÎÏ ÄÏËÁÚÁÔØ ÐÏÓÔÏÑÎÓÔ×Ï ÄÁ×ÌÅÎÉÑ ÐÏ ×ÓÅÍÕ ÏÂßÅÍÕ ÔÅÌÁ,ÎÁÈÏÄÑÝÅÇÏÓÑ × ÔÅÒÍÏÄÉÎÁÍÉÞÅÓËÏÍ ÒÁ×ÎÏ×ÅÓÉÉ. ðÕÓÔØ Ä×Å ÞÁÓÔÉ ÔÅÌÁ, ÉÍÅÀÝÉÅ ÏÂßÅÍÙ V1 É V2 , ÐÒÉ×ÅÄÅÎÙ × ÓÏÐÒÉËÏÓÎÏ×ÅÎÉÅ. åÓÌÉ ÔÅÌÏ × ÃÅÌÏÍ ÎÁÈÏÄÉÔÓÑ × ÒÁ×ÎÏ×ÅÓÉÉ, ÔÏ ÜÎÔÒÏÐÉÑ S = S1 + S2 ÄÏÌÖÎÁÂÙÔØ ÍÁËÓÉÍÁÌØÎÁ ÐÏ ÏÔÎÏÛÅÎÉÀ Ë ÉÚÍÅÎÅÎÉÀ V1 ÐÒÉ ÐÏÓÔÏÑÎÎÏÍ ÐÏÌÎÏÍ ÏÂߣÍÅ V = V1 + V2 . ôÁËÉÍÏÂÒÁÚÏÍ, ÉÍÅÅÍ@S = @S1 @S2 :(5)0 = @V@V1 @V21ðÅÒÅÐÉÓÁ× ÐÅÒ×ÏÅ ÎÁÞÁÌÏ ÔÅÒÍÏÄÉÎÁÍÉËÉ (3) × ×ÉÄÅP dV;dS = dE+(6)T TÎÁÈÏÄÉÍP1 = P2(7)T1 T2ÏÔËÕÄÁ, Ó ÕÞ£ÔÏÍ ÒÁ×ÅÎÓÔ×Á ÔÅÍÐÅÒÁÔÕÒ T1 = T2 , ÉÍÅÅÍ P1 = P2.
äÁ×ÌÅÎÉÅ ÇÁÚÁ ÎÅÏÔÒÉÃÁÔÅÌØÎÏ. äÌÑÄÒÕÇÉÈ ÓÒÅÄ ×ÏÚÍÏÖÎÙ É ÓÏÓÔÏÑÎÉÑ, ÈÁÒÁËÔÅÒÉÚÕÀÝÉÅÓÑ ÏÔÒÉÃÁÔÅÌØÎÙÍ ÚÎÁÞÅÎÉÅÍ ×ÅÌÉÞÉÎÙ P, × ÜÔÏÍÓÌÕÞÁÅ ÍÏÖÎÏ ÇÏ×ÏÒÉÔØ Ï ÎÁÔÑÖÅÎÉÑÈ × ÓÒÅÄÅ.éÚ ÓÏÏÔÎÏÛÅÎÉÑ (6) ÓÌÅÄÕÅÔ, ÞÔÏ ÐÒÉ P < 0 ÒÁ×ÎÏ×ÅÓÎÏÅ ÓÏÓÔÏÑÎÉÅ ÎÅÕÓÔÏÊÞÉ×Ï. äÅÊÓÔ×ÉÔÅÌØÎÏ, ÐpÉÏÔpÉÃÁÔÅÌØÎÏÍ ÄÁ×ÌÅÎÉÉ ×ÏÚÒÁÓÔÁÎÉÅ ÜÎÔÒÏÐÉÉ ÓÏÐÒÏ×ÏÖÄÁÌÏÓØ ÂÙ ÓÁÍÏÐÒÏÉÚ×ÏÌØÎÙÍ ÓÖÁÔÉÅÍ ÔÅÌÁ.ïÄÎÁËÏ × ÔÅÞÅÎÉÅ ËÏÒÏÔËÉÈ ÐÒÏÍÅÖÕÔËÏ× ×ÒÅÍÅÎÉ ÔÅÌÁ Ó ÏÔÒÉÃÁÔÅÌØÎÙÍ ÄÁ×ÌÅÎÉÅÍ ÍÏÇÕÔ ÒÅÁÌØÎÏ ÓÕÝÅÓÔ×Ï×ÁÔØ.óÕÔØ ÐÅÒ×ÏÇÏ ÎÁÞÁÌÁ ÔÅÒÍÏÄÉÎÁÍÉËÉ ÍÏÖÎÏ ÐÒÏÄÅÍÏÎÓÔÒÉÒÏ×ÁÔØ ÎÁ ÐÒÉÍÅÒÅ ÒÁÚÌÉÞÎÙÈ ÔÅÒÍÏÄÉÎÁÍÉÞÅÓËÉÈ ÐÒÏÃÅÓÓÏ×.
ðÕÓÔØ ÔÅÌÏ ÒÁÓÛÉÒÑÅÔÓÑ, ÂÕÄÕÞÉ ÔÅÐÌÏÉÚÏÌÉÒÏ×ÁÎÎÙÍ ÏÔ ÓÒÅÄÙ. ôÏÇÄÁ dS = 0, ÉÒÁÓÛÉÒÅÎÉÅ ÓÏÐÒÏ×ÏÖÄÁÅÔÓÑ ÕÂÙ×ÁÎÉÅÍ ×ÎÕÔÒÅÎÎÅÊ ÜÎÅÒÇÉÉ. ÷ÎÕÔÒÅÎÎÑÑ ÜÎÅÒÇÉÑ ÚÁ×ÉÓÉÔ ÏÔ ÔÅÍÐÅÒÁÔÕÒÙ ÔÅÌÁ, ÐÒÉ Å£ ÕÂÙ×ÁÎÉÉ ÔÅÍÐÅÒÁÔÕÒÁ ÂÕÄÅÔ ÐÁÄÁÔØ (ÁÄÉÁÂÁÔÉÞÅÓËÏÅ ÒÁÓÛÉÒÅÎÉÅ). þÔÏÂÙ ÒÁÓÛÉÒÅÎÉÅÐÒÏÉÓÈÏÄÉÌÏ ÐÒÉ ÐÏÓÔÏÑÎÎÏÊ ÔÅÍÐÅÒÁÔÕÒÅ (ÉÚÏÔÅÒÍÉÞÅÓËÉ), ÎÅÏÂÈÏÄÉÍÏ ÐÏÄ×ÏÄÉÔØ ÔÅÐÌÏ; ÐÒÉ ÜÔÏÍ ÏÂÁÓÌÁÇÁÅÍÙÈ × ÐÒÁ×ÏÊ ÞÁÓÔÉ (3) ÏÔÌÉÞÎÙ ÏÔ ÎÕÌÑ. íÏÖÎÏ ÓÏÚÄÁÔØ ÕÓÌÏ×ÉÑ, ÐÒÉ ËÏÔÏÒÙÈ ÒÁÓÛÉÒÅÎÉÅ ÐÒÏÉÓÈÏÄÉÔ ÐÒÉ ÐÏÓÔÏÑÎÎÏÍ ÄÁ×ÌÅÎÉÉ (ÓÏÚÄÁ×ÁÅÍÏÍ, ÎÁÐÒÉÍÅÒ, ÓÏÂÓÔ×ÅÎÎÙÍ ×ÅÓÏÍ ÐÏÒÛÎÑ); ÔÁËÏÊ ÐÒÏÃÅÓÓÎÁÚÙ×ÁÅÔÓÑ ÉÚÏÂÁÒÉÞÅÓËÉÍ. ÷ ÜÔÏÍ ÓÌÕÞÁÅ ÔÁËÖÅ ÏÂÁ ÓÌÁÇÁÅÍÙÈ × ÐÒÁ×ÏÊ ÞÁÓÔÉ (3) (ÔÅÐÌÏ É ÒÁÂÏÔÁ)ÏÔÌÉÞÎÙ ÏÔ ÎÕÌÑ.x30.79ðåò÷ïå îáþáìï ôåòíïäéîáíéëéåÓÌÉ ÖÅ ÐÒÏÃÅÓÓ ÔÅÐÌÏÏÂÍÅÎÁ ÐÒÏÉÓÈÏÄÉÔ ÎÅÒÁ×ÎÏ×ÅÓÎÙÍ ÏÂÒÁÚÏÍ, ÉÌÉ ÖÅ ÐÒÏÉÓÈÏÄÑÔ ÄÏÐÏÌÎÉÔÅÌØÎÙÅÉÚÍÅÎÅÎÉÑ ÓÏÓÔÏÑÎÉÑ ÓÉÓØÅÍÙ, ×ÌÅËÕÝÉÅ ÚÁ ÓÏÂÏÊ ÉÚÍÅÎÅÎÉÅ ÜÎÔÒÏÐÉÉ, ÔÏ ÉÍÅÅÔ ÍÅÓÔÏ ÎÅÒÁ×ÅÎÓÔ×ÏdQ < T dS(8)7 þÔÏÂÙ ÚÁÓÔÁ×ÉÔØ ÓÉÓÔÅÍÕ ÓÏ×ÅÒÛÁÔØ ÍÅÈÁÎÉÞÅÓËÕÀ ÒÁÂÏÔÕ ÚÁ ÓÞÅÔ ÔÅÐÌÏ×ÏÊ ÜÎÅÒÇÉÉ ÎÅÏÂÈÏÄÉÍÏ ÏÓÕÝÅÓÔ×ÉÔØ ÃÉËÌÉÞÅÓËÏÅ ÉÚÍÅÎÅÎÉŠţ ÓÏÓÔÏÑÎÉÑ ÔÁË, ÞÔÏÂÙ ÎÅ ÐÒÏÉÓÈÏÄÉÌÏ ÎÅÏÂÒÁÔÉÍÏÇÏ Õ×ÅÌÉÞÅÎÉÑÜÎÔÒÏÐÉÉ, É ÓÉÓÔÅÍÁ ×ÏÚ×ÒÁÝÁÌÁÓØ ÂÙ × ÉÓÈÏÄÎÏÅ ÓÏÓÔÏÑÎÉÅ × ËÏÎÃÅ ËÁÖÄÏÇÏ ÃÉËÌÁ.
îÁÚÏ×ÅÍ ËÏÜÆÆÉÃÉÅÎÔÏÍ ÐÏÌÅÚÎÏÇÏ ÄÅÊÓÔ×ÉÑ (ëðä) ÏÔÎÏÛÅÎÉÅ ÓÏ×ÅÒÛÅÎÎÏÊ ÍÅÈÁÎÉÞÅÓËÏÊ ÒÁÂÏÔÙ Ë ËÏÌÉÞÅÓÔ×Õ ÔÅÐÌÁ,ÐÏÌÕÞÅÎÎÏÇÏ ÏÔ ÎÁÇÒÅ×ÁÔÅÌÑ. íÏÖÎÏ ÐÏÌÕÞÉÔØ, ÞÔÏ ÍÁËÓÉÍÁÌØÎÙÊ ëðä ×ÏÚÎÉËÁÅÔ, ÅÓÌÉ ÃÉËÌ ÓÏÓÔÏÉÔ ÉÚÐÏÓÌÅÄÏ×ÁÔÅÌØÎÏÓÔÉ Ä×ÕÈ ÉÚÏÔÅÒÍ É Ä×ÕÈ ÁÄÉÁÂÁÔ, ËÁË ÐÏËÁÚÁÎÏ ÎÁ ÒÉÓ.2. îÁ ÕÞÁÓÔËÅ 1 ! 2 ÐÒÏÉÓÈÏÄÉÔÉÚÏÔÅÒÍÉÞÅÓËÏÅ ÎÁÇÒÅ×ÁÎÉÅ ÒÁÂÏÞÅÇÏ ÔÅÌÁ ÐÒÉ ÅÇÏ ËÏÎÔÁËÔÅ Ó ÎÁÇÒÅ×ÁÔÅÌÅÍ, ÎÁÈÏÄÑÝÉÍÓÑ ÐÒÉ ÔÅÍÐÅÒÁÔÕÒÅ T2. ðÒÉÏÂÒÅÔÁÅÍÁÑ ÜÎÅÒÇÉÑ (ÐÒÅÄÐÏÌÁÇÁÅÔÓÑ, ÞÔÏ ÐÒÏÃÅÓÓ ÎÏÓÉÔ Ë×ÁÚÉÒÁ×ÎÏ×ÅÓÎÙÊ ÈÁÒÁËÔÅÒ) ÂÕÄÅÔòÉÓ.E2.2 =ãÉËÌÒÁ×ÎÁTSëÁÒÎÏ2 , ÇÄÅ S2 | Õ×ÅÌÉÞÅÎÉÅ ÜÎÔÒÏÐÉÉ ÔÅÌÁ.
îÁ ÕÞÁÓÔËÅ 2 ! 3 ÔÅÌÏ ÁÄÉÁÂÁÔÉÞÅÓËÉ ÒÁÓÛÉÒÑÅÔÓÑ, ÓÏ×ÅÒÛÁÑ ÍÅÈÁÎÉÞÅÓËÕÀ ÒÁÂÏÔÕ, ÐÒÉ ÜÔÏÍ ÔÅÌÏ ÏÈÌÁÖÄÁÅÔÓÑ ÄÏ ÔÅÍÐÅÒÁÔÕÒÙ T1 . õÞÁÓÔÏË 3 ! 4 ÏÔ×ÅÞÁÅÔ ËÏÎÔÁËÔÕ Ó ÈÏÌÏÄÉÌØÎÉËÏÍ, ÎÁÈÏÄÑÝÉÍÓÑ ÐÒÉ ÔÅÍÐÅÒÁÔÕÒÅ T1 , ÐÒÏÉÓÈÏÄÉÔ ÉÚÏÔÅÒÍÉÞÅÓËÏÅ ÓÖÁÔÉÅ.îÁËÏÎÅÃ, ×ÏÚ×ÒÁÝÅÎÉÅ × ÉÓÈÏÄÎÏÅ ÓÏÓÔÏÑÎÉÅ (ÕÞÁÓÔÏË 4 ! 1) ÓÎÏ×Á ÐÒÏÉÓÈÏÄÉÔ ÁÄÉÁÂÁÔÉÞÅÓËÉ. üÎÅÒÇÉÑ,ÐÅÒÅÄÁÎÎÁÑ ÈÏÌÏÄÉÌØÎÉËÕ, ÒÁ×ÎÁ E1 = T1 S2 , ÐÏÓËÏÌËÕ ÜÎÔÒÏÐÉÑ S2 , ÐÒÉÏÂÒÅÔÁÅÍÁÑ ÐÒÉ ÎÁÇÒÅ×ÁÎÉÉ,ÄÏÌÖÎÁ ÕÍÅÎØÛÉÔØÓÑ ÎÁ ÔÁËÕÀ ÖÅ ×ÅÌÉÞÉÎÕ, ÞÔÏÂÙ ÐÏÌÎÏÅ ÉÚÍÅÎÅÎÉÅ ÜÎÔÒÏÐÉÉ ÒÁ×ÎÑÌÏÓØ ÎÕÌÀ (ÎÁ Ä×ÕÈÄÒÕÎÉÈ ÕÞÁÓÔËÁÈ ÃÉËÌÁ ÉÚÍÅÎÅÎÉÑ ÜÎÔÒÏÐÉÉ ÎÅ ÐÒÏÉÓÈÏÄÉÔ).
ðÒÏÉÚ×ÏÄÉÍÁÑ ÔÅÌÏÍ ÍÅÈÁÎÉÞÅÓËÁÑ ÒÁÂÏÔÁÒÁ×ÎÁ ÒÁÚÎÏÓÔÉ E2 E1 = (T2 T1 )S2 , ÐÒÉ ÜÔÏÍ ÒÁÓÈÏÄÕÅÍÁÑ ÔÅÐÌÏ×ÁÑ ÜÎÅÒÇÉÑ ÎÁÇÒÅ×ÁÔÅÌÑ ÅÓÔØ E2(ÔÅÐÌÏ, ÐÅÒÅÄÁ×ÁÅÍÏÅ ÈÏÌÏÄÉÌØÎÉËÕ, Ñ×ÌÑÅÔÓÑ ÎÅÉÚÂÅÖÎÏÊ ÐÏÔÅÒÅÊ). ÷ ÒÅÚÕÌØÔÁÔÅ ÄÌÑ ëðä ÃÉËÌÁ ëÁÒÎÏÎÁÈÏÄÉÍK = T2 T T1 :2üÔÁ ×ÅÌÉÞÉÎÁ Ñ×ÌÑÅÔÓÑ ÐÒÅÄÅÌØÎÏÊ ÄÌÑ ÌÀÂÏÊ ÒÅÁÌØÎÏÊ ÔÅÐÌÏ×ÏÊ ÍÁÛÉÎÙ, × ËÏÔÏÒÏÊ ÐÒÏÃÅÓÓ ÎÅ ÕÄÁÅÔÓÑÏÓÕÝÅÓÔ×ÉÔØ ÓÔÒÏÇÏ ÏÂÒÁÔÉÍÙÍ ÏÂÒÁÚÏÍ É ÉÍÅÅÔÓÑ ÄÏÐÏÌÎÉÔÅÌØÎÏÅ ×ÏÚÒÁÓÔÁÎÉÅ ÜÎÔÒÏÐÉÉ.
òÁÓÓÍÏÔÒÉÍËÒÕÇÏ×ÏÊ ÐÒÏÃÅÓÓ ÂÏÌÅÅ ÏÂÝÅÇÏ ÔÉÐÁ, ÏÂÏÚÎÁÞÁÑ ÞÅÒÅÚ T2 ÍÁËÓÉÍÁÌØÎÕÀ ÔÅÍÐÅÒÁÔÕÒÕ ÎÁÇÒÅ×ÁÔÅÌÑ, Á ÞÅÒÅÚT1 | ÍÉÎÉÍÁÌØÎÕÀ ÔÅÍÐÅÒÁÔÕÒÕ ÈÏÌÏÄÉÌØÎÉËÁ, ËÏÔÏÒÙÅ ÂÏÌÅÅ ÎÅ ÐÒÅÄÐÏÌÁÇÁÀÔÓÑ ÐÏÓÔÏÑÎÎÙÍÉ × ÈÏÄÅÐÒÏÃÅÓÓÁ. éÎÔÅÇÒÉÒÕÑ ÎÅÒÁ×ÅÎÓÔ×Ï (8) ×ÄÏÌØ ÚÁÍËÎÕÔÏÇÏ ÃÉËÌÁ, ÐÏÌÕÞÁÅÍ ÎÅÒÁ×ÅÎÓÔ×Ï ëÌÁÚÉÕÓÁI dQT 0;ÇÄÅ ÓÔÒÏÇÏÅ ÒÁ×ÅÎÓÔ×Ï ÏÔ×ÅÞÁÅÔ ÏÂÒÁÔÉÍÏÍÕ ÐÒÏÃÅÓÓÕ. ôÏÇÄÁ ÐÒÉ ÎÁÇÒÅ×ÁÎÉÉ ÂÕÄÅÍ ÉÍÅÔØZ dQ 1 ZQ2dQ=T T2T2, Á ÐÒÉ ÏÈÌÁÖÄÅÎÉÉZ dQ 1 ZQ1T T dQ = T11. ÷ ÒÅÚÕÌØÔÁÔÅ ÉÚ ÎÅÒÁ×ÅÎÓÔ×Á ëÌÁÚÉÕÓÁ ÎÁÈÏÄÉÍQ2 Q1 0T2T1, É, ÓÌÅÄÏ×ÁÔÅÌØÎÏ, ëðä ÒÁ×ÅÎ = Q2Q Q1 T2 T T1 :22ôÏÞÎÏÅ ÒÁ×ÅÎÓÔ×Ï ÏÓÕÝÅÓÔ×ÌÑÅÔÓÑ ÔÏÌØËÏ ÄÌÑ ÏÂÒÁÔÉÍÏÇÏ ÐÒÏÃÅÓÓÁ, ÐÒÉÞÅÍ ÔÁËÏÇÏ, ÞÔÏ ÔÅÍÐÅÒÁÔÕÒÁÈÏÌÏÄÉÌØÎÉËÁ T1 ÐÏÓÔÏÑÎÎÁ, Ô.
Å. ÄÌÑ ÃÉËÌÁ ëÁÒÎÏ.ðÏËÁÖÅÍ, ÞÔÏ ÒÁÂÏÔÁ, ÓÏ×ÅÒÛÁÅÍÁÑ ÔÅÌÏÍ ÐÒÉ ÉÚÏÔÅÒÍÉÞÅÓËÏÍ ÒÁÓÛÉÒÅÎÉÉ, ÒÁ×ÎÁ ÉÚÍÅÎÅÎÉÀ ÅÇÏÓ×ÏÂÏÄÎÏÊ ÜÎÅÒÇÉÉF = E TS:(9)äÅÊÓÔ×ÉÔÅÌØÎÏ, ÄÉÆÆÅÒÅÎÃÉÒÕÑ (9) É ÕÞÉÔÙ×ÁÑ (3), ÎÁÈÏÄÉÍdF = S dT P dV;(10)80çìá÷á 8.ë÷áîôï÷áñ óôáôéóôéëáÏÔËÕÄÁ É ÓÌÅÄÕÅÔ ÓËÁÚÁÎÎÏÅ. ó×ÏÂÏÄÎÁÑ ÜÎÅÒÇÉÑ F , ËÁË É ×ÎÕÔÒÅÎÎÑÑ ÜÎÅÒÇÉÑ E, Ñ×ÌÑÅÔÓÑ ÆÕÎËÃÉÅÊÓÏÓÔÏÑÎÉÑ, É × ÔÅÒÍÏÄÉÎÁÍÉÞÅÓËÉÅ ÓÏÏÔÎÏÛÅÎÉÑ ×ÈÏÄÉÔ Å£ ÐÏÌÎÙÊ ÄÉÆÆÅÒÅÎÃÉÁÌ. úÁÍÅÔÉÍ, ÞÔÏ ÍÁÔÅÍÁÔÉÞÅÓËÉ ÜÔÁ ×ÅÌÉÞÉÎÁ Ó×ÑÚÁÎÁ Ó E ÐÒÅÏÂÒÁÚÏ×ÁÎÉÅÍ ìÅÖÁÎÄÒÁ ÐÏ ÐÅÒÅÍÅÎÎÙÍ T, S.
éÚ ÆÏÒÍÕÌÙ (10)ÎÁÈÏÄÉÍ ÓÌÅÄÕÀÝÅÅ ÐÒÅÄÓÔÁ×ÌÅÎÉÅ ÄÌÑ ÜÎÔÒÏÐÉÉ É ÄÁ×ÌÅÎÉÑ: @F @F S = @T ; P = @V :(11)VTðÒÅÏÂÒÁÚÏ×ÁÎÉÅ ìÅÖÁÎÄÒÁ ×ÎÕÔÒÅÎÎÅÊ ÜÎÅÒÇÉÉ ÐÏ ÐÅÒÅÍÅÎÎÙÍ P , V ÐÒÉ×ÏÄÉÔ Ë ÔÅÐÌÏ×ÏÊ ÆÕÎËÃÉÉ W :W = E + P V:(12)äÌÑ ÄÉÆÆÅÒÅÎÃÉÁÌÁ ÜÔÏÊ ×ÅÌÉÞÉÎÙ, ÉÓÐÏÌØÚÕÑ (3), ÎÁÈÏÄÉÍdW = T dS + V dP:(13)ôÁËÉÍ ÏÂÒÁÚÏÍ, ÉÚÍÅÎÅÎÉÅ ÔÅÐÌÏ×ÏÊ ÆÕÎËÃÉÉ ÐÒÅÄÓÔÁ×ÌÑÅÔ ÓÏÂÏÊ ËÏÌÉÞÅÓÔ×Ï ÔÅÐÌÁ, ÐÅÒÅÄÁ×ÁÅÍÏÇÏ ÔÅÌÕÉÚÏÂÁÒÉÞÅÓËÉ.îÁËÏÎÅÃ, ÁÎÁÌÏÇÉÞÎÏÅ ÐÒÅÏÂÒÁÚÏ×ÁÎÉÅ Ó×ÏÂÏÄÎÏÊ ÜÎÅÒÇÉÉ (9) ÐÒÉ×ÏÄÉÔ Ë ÔÁË ÎÁÚÙ×ÁÅÍÏÍÕ ÔÅÒÍÏÄÉÎÁÍÉÞÅÓËÏÍÕ ÐÏÔÅÎÃÉÁÌÕ (ÉÎÏÇÄÁ ÎÁÚÙ×ÁÅÍÏÍÕ Ó×ÏÂÏÄÎÏÊ ÜÎÅÒÇÉÅÊ çÉÂÂÓÁ, × ÏÔÌÉÞÉÅ ÏÔ Ó×ÏÂÏÄÎÏÊÜÎÅÒÇÉÉ çÅÌØÍÇÏÌØÃÁ F ): = F + P V = E T S + PV:(14)äÉÆÆÅÒÅÎÃÉÁÌ Å£ ÒÁ×ÅÎd = S dT + V dP:(15)ïÓÏÂÏÅ ÚÎÁÞÅÎÉÅ ÜÔÏÊ ×ÅÌÉÞÉÎÙ × ÔÏÍ, ÞÔÏ ÏÎÁ ÚÁ×ÉÓÉÔ ÏÔ ÄÉÆÆÅÒÅÎÃÉÁÌÏ× ÎÅÁÄÄÉÔÉ×ÎÙÈ ×ÅÌÉÞÉÎ: ÔÅÍÐÅÒÁÔÕÒÙ É ÄÁ×ÌÅÎÉÑ.