Кричевский И.Р. Понятия и основы термодинамики (1185131), страница 18
Текст из файла (страница 18)
С а у - !. и з з а с, Меш. бе 1а Бос. гГАгспеп, 1, 80 (1807). Гей-Люссак опубликовал свою статью — «Первая попытка измерить изменения температуры, испытываемые газами при изменении плотности, и соображения об их емкости' для теплорода» в мемуарах Общества д'Арнейль. Аркейль — городок около Парижа, где собирались члены этого каучного общества. Сопредседателями Общества были Бертолле и Лаплас, членами — такие известные ученые, как Био, Пуассон, Александр Гумбольдт, Араго, Дюлонг, сам Гей-Люссак и др.
Общество просуществовало недолго, !806 — !816 гг., и было распущено после падения Наполеона (он был покровителем Общества). Но Общество успело оказать очень большое влияние на научную жизнь Франции и оставить после себя три тома мемуаров. Сейчас эти мемуары недоступны для широкой публики. Но статья Гей-Люссака полностью воспроизведена (на франпузсном языке) в [3). Об обществе д'Арнейль можно прочесть в интересной книге: С го з1а п б М., ТЬе Бос!е1у о1 Агспеп. А Н(етч о1 Ргепсь Бс1епсе а1 (Ье Т!гпе о1 1(аро(еоп 1, СагпЬПбяе, Маза., 1967.
О самом Гей-Пюесаке смл В1апс Е., Ое!Ь о иле ь., ка ч!е йтопчап1е е1 поГИе бе Оау-Ьнззас, Ь(гпокез, 1950. 7. К и Ь п ТЬ. Б., !ыз, 49, РагС 2, № 156, ! 32 (1958) . Статья — «Адиабатическое сжатие н свете теории теплорода». 8. Р1апсй М., Бс!еп!11!с, Ан!оЬ|оагарйу апб О!Ьег Рарегз, Еопбоп, 1950. 9. Р о 11е г Л. Н., Л. Аш.
Бес. Ыача( Епк, 71, 643 (1959). Статья — «Опыт Гей-Люссака со свободным расширением». 10. О е! а го сЬ е Р., В е г а г б Л. Е., Апп. СЬпп., 85, 72, !13 (18!3). Статья — «Об определении удельной теплоемкостя различных газов». 11.
Х воль со н О. Д, Курс физики, т. П1, 5 изд., РСФСР, Госуд. изд., 1923. 12. В!а ск Л., Ног!езппиеп ЗЬег б!е Огппд!ейгеп бег СЬеш!е, Нашьпга, 1804. 13. Хв ольсон О. Д., Курс физики, т. П, 5 изд,, РСФСР, Госуд. Изд„!923. 73 14. Р а Ь г у СЬ, Е!еюеп(в бе ТЬегюобупаю!г(ие, Рапз, 1928, «Во всей научной литературе почти невозможно найти работы более поучительные и более приятные дли чтения. Классические вопросы разобраны в этой иниге тах тонко и оригинально, что физик, даже самый увенчанный, может найти в ней, чему поучиться. Общие положения изложены критически и с большим знанием. Конкретные примеры и численные данные тесно связывают общие положения с экспериментальными фаитами». Ое В го 8!1е Ь., Затаи!з е1 Оесончег1ез, Раг!з, !951, р.
227. Читатели, прочтите книгу Фабра. Она н тому же небольшая. 15. Ое Ьар!асс Р. Б., Ве!'аыгас1!оп е1 бе герн1юои без зрЬегез, е1 бе 1оВ де ГейирбЬге е1 дп пюпчегпеп1 без Пщбвз е1аз1!г!пез, Оепчгез сощр!е1ез, Чо!. Ч, !гаге Х11, Рагйь !882. См. также: Р ! п п В. 5., ! з!з, 55, 7 (1964) . Статья — «Лаплас и скорость звука». 16. Р о ! з з о п, Апп.
СЬпп. РЬуз„23, 5 (1823). Статья — «О скорости звука». !7. Р о 1 з з о и, Аип. С)бпь РЬуз., 23, 337 (!823). Статья — «О теплоте газов и паров». 18. М е п б о а а Е., РЫз(сз Тодау, 14, № 2, 32 (!96!). Интереснаи статья — «Очерк истории ранней термодинамики». !9. К ее ой М., ТЬеопе без МасЬ(пез Мо1псез е1 без Е!!е(з Месапщиев бе 1а СЬа1епг, Рапз, !869.
20. Вез от шея, С!е го си 1, Л. РЬуз., С(йю., б Н1з1. Ыа1. е1 с$ез Агйи 89, 321, 428 (18!9). Статья — «Экспериментальное измерение абсолютного нуля теплоты и удельного теплорода газов». См. также: О ау. 1-из вас, Апп. СМю. РЬуз., 13, 304 (1820). Статья — «О теплороде заиуума». 21. Р 1 а п с й М., Апп. РЬуз!К [4[, 26, 1 (!908). Статья — «К динамике движущихся систем». 22. М а п е и ч г 1 е г О., Л. РЬуз.
ТЬеог. Арр!., [3), 4, 341 (1895) . Статья — «Происхождение измерения С/с. История опыта, носящего наззаняе «Опыт Клемана и Дезорма». 23. Та1о п К., Сапза1йез е1 Асс!беп(з де !а Оесончег1е 5с)епВВЧпе. !!!пз(га(!опз бе Опе1г(пез Е(эрез Сагас1ег!з1!опез бе ГЕчо!Шюп бев Бс1епсез, Рапз, 1955. Глава к' МЕХАНИЧЕСКОЕ ДВИЖЕНИЕ С адиабатическими процессами в термодинамику вошло, без ведома исследователей, понятие работы. Это понятие впервые появилось в механике.
Уже по одной этой причине необходимо напомнить читателям те сведения из механики, без которых нельзя понимать термодинамику. Две меры движения В опыте Дарвина газ приводит в движение первоначально покоящуюся пулю, выбрасывает ее из духового ружья, совершая работу. В опыте Гей-Люссака расширяющийся газ ничего не приводит в движение за пределами стенок обоих баллонов и не совершает никакой работы. При выстреле ядром пороховые газы, приводя в движение первоначально покоящееся ядро, совершают работу. При холостом выстреле газы не производят подобной работы.
Работа связана с 'изменением движения, Как измерять движение? Еще на заре научной механики (1644 г.) Декарт высказал мысль о сохранении механического движения во вселенной. «Ибо, хотя это движение только модус движимой материи, однако, его имеется в ней известное количество, никогда не возрастающее и не уменьшающееся, несмотря на то, что в некоторых частях материи его может быть то больше, то меньше» [1) '. С тех пор научнтяе споры велись, как указал М. Планк 131, не о самом принципе, Большинство исследователей признавало его справедливым.
Спорили по вопросу, что же считать мерой механического движения. Декарт предложил в качестве такой меры принять произведение массы тела на его скорость. «Поэтому мы и должны полагать, что когда одна частица материи движется вдвое скорее другой, а эта последняя по величине вдвое больше первой, то в меньшей столько же движения, сколько и в большей из * «Модус (лат, тодиз — мера, способ) — философский термин, применяв. шийся в домарксистской философии и обозначавший свойство предмета, присущее ему лишь в неиотормх состояниях, в отличие от атрибута» ([2), стр. 278) 75 (ч, !) где д †, ускорение земного тяготения.
Из уравнения (Ч, !) получаем иа 4 и ! 2 (Ч, 2) или и~ 2 (ту, 2а) иа 1 Оба подъема, как указано, эквивалентны. Поэтому, если импульс есть мера механического движения, то отношение импульсов для обоих подъемов должно равняться единице. Из уравнения (Ч, 2а), однако, следует: ти, 1 4лтие 2 Отсюда Лейбниц заключил: для подъема тел импульс не служит мерой механического движения. Отношение мер только тогда будет равно единице, если в качестве меры взять не импульс, ти (стрелка характеризует векторную величину), а величину тиа.
Тогда из уравнения (Ч, 2) следует: /пи'! ! 4тиа~ ' Опыты, демонстрирующие сохрапенне импульса, см. (41, стр. !!6 — 1!7. 76 частиц; и что насколько движение одной частицы замедляется, настолько же движение какой-либо иной возрастает» [1]. Произведение массы тела на его скорость носит название «количества движения» (другое название «импульс>). Количество движения — векторная величина. (Сам Декарт ошибочно рассматривал количество движения как скалярную величину.) Сохранение импульса наблюдается в ряде случаев, например при ударе шаров *.
Лейбниц первый (1686 г.) привел пример [5[, когда импульс не годился в качестве меры механического движения. Лейбниц исходил из положения: подъем тела весом лт единиц на высоту 4И единиц в механическом отношении эквивалентен подъему тела весом 4гл единиц на высоту И единиц.
Действительно, каждый подъем можно свести к сумме четырех операций. Каждая из них представляет подъем тела весом в одну единицу на высоту в одну единицу. Подъем указанных двух тел на указанные высоты можно осуществить, сообшив первому телу скорость иь а второму телу скорость иа. Скорости эти обеспечивают достижение высот И и 4И. Обе скорости направлены, конечно, вертикально вверх. По законам Галилея для падения тел и«= 2па Лейбниц назвал величину п>и' живой силой (1695 г.) Юнг предло>кил (!807 г.) для величины ти' название «энергия» [5), а Рэнкин (!853 г.) для Чэ >пи' — название «кинетическая энергия» [6[. Оно применяется и в настоящее время.
Между сторонниками Декарта и сторонниками Лейбница завязался продолжительный спор (он разобран Ф. Энгельсом) о том, чтб является мерой механического движения, импульс или кинетическая энергия. Даламбер на время прервал этот спор (1743 г.), заявив, что он идет о словах. Ф. Энгельс [7[ первый не согласился с утверждением Даламбера и первый же показал (1880 или 1881 г., впервые опубликовано в 1925 г.), почему механическое движение должно иметь две меры. «Если имеющееся уже налицо механическое движение пере.
носится таким образом, что оно сохраняется в качестве механического движения, то оно передаегся согласно формуле о произведении массы на скорость. Если же оно передается таким образом, что оно исчезает в качестве механического движения, воскресая снова в форме потенциальной энергии, теплоты, электричества и т, д., если, одним словом, оно превращается в какую-нибудь другую форму движения, то количество этой новой формы движения пропорционально произведению первоначально двигавшейся массы на квадрат скорости. Одним словом: тп — это механическое двиягение, измеряемое механическим же движением; тот'2 — это механическое движение, измеряемое его способностью превращаться в определенное количество другой формы движения» ([7[, стр. 418).
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
