Кричевский И.Р. Понятия и основы термодинамики (1185131), страница 34
Текст из файла (страница 34)
Температуропро. водиость [= (теплопроводвость)((теплоемкость едииипы объема)) вещества характеризует свойство оболочки. Чем температуропроводиость меньше, тем более вещество подходит для изготовления адиабатической оболочки. У серебра, иаилучшей диатермической оболочки, температуропроводиость равна (при комнаткой температуре) 1,7 см'(сек, а у сухого дерева, наилучшей адиабатической оболочки, — 1 !О-а см9сек.
Удельное злектросопротивлеиие серебра равно (при комнатной температуре) !,В !О-' ом ° ем, а сухого дерева — 10" †: !Оп ом см. !ЗВ Из этих опытов экспериментатор делает следующий вывод. Свойство системы Е зависит только от состояния системы. Приращение свойства ЬЕ зависит только от начального и конечного состояний системы. Поэтому отсутствие равенства между ЬЕ и — в для процессов, протекающих в диатермической оболочке, означает, что помимо количества работы система получает еще «что-то» или «что-то» отдает.
Обозначим это «что-то» через йп ЛЕ д — ю амате»миасская оболочка Экспериментатор называет г) количеством теплоты. Он дает следующее определение этой величине: количество теплоты равно сумме приращения энергии, измеренного в опытах с адиабатической оболочкой, и количества работы, измеренного в опытах с диатермической оболочкой. Как мало в таком определении «запвха земли» ". По мнению Бориа и других приверженцев аксиоматического метода, такой способ обоснования первого начала термодинамики (якобы) соответствует содержанию опытов Джоуля. С таким утверждением нельзя согласиться.
Джоуль действительно проводил адиабатические опыты, но только по причинам, объясненным в главе Ч[. Кстати, никакой реальной адиабатической оболочки в опытах Джоуля не было. Адиабатичность обеспечивалась малой разностью температур " между системой (водой, медным сосудом *** и бронзовой мешалкой) и окружавшим ее воздухом. Не имей Джоуль понятия о теплоте до своих знаменитых опытов, мог бы он таким образом осуществить адиабатический процесс? «Точные измерения адиабатической работы на различных путях между одним и тем же начальным состоянием и одним и тем же конечным состоянием системы никогда не были произведены» (43).
Почему, кстати говоря, надо заботиться только о (мнимом) соответствии с духом опытов Джоуля? Ведь аксиоматический метод не соответствует развитию всей термодинамики. Борн не очень последователен в своих взглядах на то, как надо излагать науку. В своей рецензии на книгу Э. Унттекера [Исторяя теорий эфира н электрнчества. Современные теорнн, 1900 †19 гг.) Борн (правнльно) пишет: «Обычные учебники являются в ряде случаев не только неисторическими, но представляют собой искажение истории. Рецензент часто бывал возмущен настроением современных студентов н молодых ученых, которые рассматривают все, что имеет давность более пяти лет, как неотносящуюся к делу предысторию. И это вопреки тому факту, что прошлые ошибки очень поучительны, что имеется много случаев, когда идеи, которые сегодня представляются устарелыми, становятся плодотворными нрн небольшом нх изменении» [44]. ' Насколько автор помнит, выражение «запах земли» принадлежит Гете.
а' По воспоминаниям В. Томсона [421, члены Королевского Общества не понялн замечательного экспериментального приема, нспользованного Джоулем для обеспечения аднабатнчностн. Один нз ннх заявил, что он не доверяет Джоулю, так как тот для доказательства своей справедливости ничего больше не имеет аа душой, чем сотые градуса. аеа Температуропроводность меди 1,12 сма1сек 139 Уилсон [45), тоже приверженец аксиоматического метода, видит его преимущество помимо соответствия [несуществующего) с опытами Джоуля еще в том, что этот метод позволяет обходиться без гипотез о природе теплоты. Но, ведь, «формой развития естествознания, поскольку оно мыслит, является гипотеза» ([! !), стр.
555)'. Приверженцы аксиоматического метода восхваляют его логику. Преподавание науки имеет своей целью не только освоение науки обучающимися, но и дальнейшее развитие науки хотя бы частью обучающихся. Но тогда надо знакомить их с действительной логикой развития науки, а не только с «логикой на лестнице». Выводы Открытие принципа эквивалентности оказало огромное влияние на формирование и развитие термодинамики. Был установлен предмет термодинамического изучения — закрытая система. Были выяснены условия термодинамических опытов — закрытая система, [один) источник работы и источники теплоты.
Вопроса о количестве источников теплоты мы пока не рассматривали. Выло установлено содержание понятий количества работы и количества теплоты. Взаимопревращения работы и теплоты немыслимы без участия материальной системы. Поэтому из справедливости принципа эквивалентности для любой материальной закрытой системы необходимо сделать вывод о наличии законов, общих для любой материальной закрытой системы. Крайне важный пример таких законов — закон сохранения и превращения внутренней энергии. Этот закон устанавливает связь между приращением свойства системы — внутренней энергии и количествами работы и теплоты.
Открытие принципа эквивалентности намечает программу дальнейших термодинамических исследований — открытие внутренних законов, справедливых для любой материальной системы. Для осуществления этой программы необходимо предварительно ответить на вопрос, оставшийся пока неразрешенным: каково должно быть число источников теплоты при постановке термодинамического опыта, от чего зависит это числами ЛИТЕРАТУРА 1. Гегель Г.
Ф„Энциклопедия философских наук, часть первая. Логика, 4 ивд,, ГИЗ, !930. Следует прочесть вступительную статью А. Деборггиа к русскому переводу книги. 2. Ма х ге е1! 3. С., Т)ге Зс!еппйс Рарегв, то!. 1, Рапв, 1927; ио). !1, Раг!в, 1927. 3. М а с 1) о ц и а1! Е. Н., 3. Рйув. Сьегп., 44, 713 [1940). Статья — «Критика классической термодинамики Бренстедом». 4.
Мегс1ег Л., Тйеггпог)упапг)япе а !'иване г)е 1'епве!япеглеп1 внрег!ецг е1 дев есо!ев д'1пяеп)ецгв, Рагин 1937. 3. Ма хчге!1 Л С., Тйеогу о1 Неа1, 2пг) едч 1опйоп, 1672, 6. Н е!ш О., О(е Епегце!!Ь пасЬ !Ьгег йезсЫсЫ1(сйеп Еп!тч(сйе№пй, 1.е(рыд, 1898. 7.
2 е гп а п з Ь у М., Неа1 апб ТЬепиобупагп)сз, 2пб еб., Нетч Уогй апб Ьопбоп, 1943. 8. Путилов К, А., Курс физики, т, 1, 5 изд., Учпедгиз, 1952. Читатели должны прочесть эту книгу, В ией ясно и подробно наложен ряд вопросов механики и термодинамики. 9. Р а Ь г у СЬ., Ргорайайоп бе !а СЬа!еиг, Раг!э, 1942. Хорошо написанная кинга, 10. В г(б 8 го а п Р. %., ТЬе Ьоа!с о1 Модегп РЬуысз, Нету Уогй, 1946. 11. Маркс К., Э нгел ьс Ф., Сочинения, изд.
2 е,-т. 20, Госполитиздат, 1961. В работе Ф. Энгельса «Диалектика природы». 12. Лебедев П. Н., Опытное исследование светового давления, Избранные сочинения, ! остехтеоретиздат, 1949 г. О научньгх работах П. ЬЬ Лебедева ем: Ко р н ее в а А. И., Философское значение физических открытий П. Н. Лебедева, Изд. ВПШ и АОН ири ЦК КПСС, 1959. 13.
План к М., Принцип сохраненкя энергии, Вступительная статья С. Г, Су. ворона, ГОНТИ НКТП СССР, ред. тех.-теорет. лиг., 1938. 14. )т а п 1« ! не ТЧ. Я. М., Мпсе!1апеонз 5с!еп(!1(с Рарегз, 1.опбоп, 1881. 15. С т оп к и й Л. Р., Хим. Пром., № 7, 1 (1962). Статья — «Международная система единиц СИ».
1б. К о р о т к о в В., ЖОХ, ЗЗ, 2426 (1963) . Статья — «К введению международной системы единиц в СССР». 17. Единицы измерения и обозначения физико-технических величин, Гостоитехиздат, 1961. 18. Б урду н Г. Д., Единицы физических величин, 2-е изд., Стандартгиз, 1962. См также: Л е о н т о в и ч М. А., Вестник АН СССР, № 6, 123 (1964).
Критическая статья — «О системах мер (в связи с введением «Международной системы единиц» как стандарта)». По мнению академика М. А. Леонтовича, система СГС (сантиметр, грамм, секунда), которой пользуются в физиие, все еше лучшая из существующих систем. 19. О а г м1 п СЬ., 1(а1нге (Ьопдоп), 164. 262 (1949). Статья — «Символы и номенклатура». 20. М и е 11е г Е. Р., (( о э э !и! Р. О„Апь 3. РЬуз., 12, 1 (1944). Статья — «Калория и джоуль в термодинамике и термохимии». 21.
Де Б р о й л ь Л., По тропам науки, Издатинлит, 1962. 22. К л а у з и у с Р., Механическая теория тепла. Математическое введение, в сб. «Второе начало термодинамики», гл. 1 — !Ч, Гостехтеоретиздат, 1934. Об идеальном газе смл Коте!г и э оп 3. $., ТЬе Рег(ес1 Оав, Ох1огб — Ьопбоп — Нетч Уогй — Рапз, 1963. 23. ТЬошзоп тУ., Ма(йеша!!са! апб РЬуэюа( Рарегз, чо(. 1, Сашбг!бйе, 1882; чо!.
Н1, Ьопбоп, 1890. 24. Ф р н ш С. Э. Успехи физ. наук, 48, вып. 2, 179 (1952). Статья — «Представление о массе и энергии' в современной физике». 25. Г е р а с и м о в Я. И., Вестник МГУ, № 1, 177 (1958) . Статья — «О некоторых основных понятиях термодинамики», 26. О в ч и н н и ко в Н. Ф., Понятия массы и энергии в их историческом развитии и философском значении, Изд. АН СССР, 1957.
27. Маг йепан Н., ТЬе На(г1ге о1 РЬуз(са) йеа11(у. А РЫ!озорЬу о1 Мобегп РЬуз!сз, Хетт Уогй — Тогоп1о — Ьопбоп, 1950. 28. Александров А. Д., Вестник АН СССР, № 6, 3 (1957), Статья — «Диалектика и наука». 29. Б а чг у е г тУ. Чт'., Рге1ибе 1о Ма(йеша1(сз, Вг!з(о!, 1955. 30. Кричевский И. Р., Фазовые равновесия в растворах ири высоких давлениях, Изд. второе, Госхимиздат, 1952. 31. К р иче вск и й И. Р., Ха за нова Н.
Е., ЖФХ, 29, 1087 (1955), Статья — «Критические явлениям 32. В е г 1 г а п б 3., ТЬеппобупаш!г)це, Рагпй 1887г 141 ЗЗ. Ван-дер-Ваальс И. Д., Констамм Ф., Курс термостатики, ч. 1, ОНТИ, Гл. ред. хим. лиг., 1936. 34. 3 оп 1е 3. Р., ТЬе Зс!еп!!1(с Рарегз, чо!. 1, Ьопбоп, 1884; чо!. 11, Ьопдоп, 1887. 35. Й е д п а и ! 1 Ч., С. г., 36, 676 (!853), Статья — «Исследования удельных теплоемкостей упругих флюидов». 36.
С а г а 1 Ь е о 6 о г у С., ОезапппеВе табйета(ВсЬе Зсйг! Иеп, Вд. 2, МПпсйеп, 1955. 37. В о г п М., РЬуз. 2., 22, 218, 282 (192!). Статья — «Крйтическое обсуждение традиционного изложения термодинамики». См. Уакэсег «Развитие современной физики»', Изд. «Наука», 1964. В сборнике опубликованы работы Каратеодори и Бориа в русском переводе, а также статья У. И. Франкфурта «К истории аксиоматики термодинамики». 38. СЬ а п бга зеЬЬ а г 8., Ап 1п1гобцсБоп (о 1Ье 8!иду о1 81е1!аг 8(гпс!цге, С)Всано, 1939. 39. В огп М,, Ыв!пга1 РЫ1озорЬу о1 Свозе апб СЬапсе, Ох1огд, !95!. 40. ЕЬ ге п(ез1-А(а паза(етч а Т., О!е Огппб1аЗеп бег ТЬегглобупатй, Ее1- беп, 1956.
4!. Б аз а р о з И. П., Термодинамика, Физматгиз, 196!. 42. Веп1 Н. А., ТЬе Зесопб 1.а и. Ап !п1годпс!!оп 1о С1азз!са1 апб 8!а1!в1(са! ТЬеггпобупагп!сэ, Ыечг Уогц !965. 43. Са!д(п Е, Р., Ап 1п1гобисВоп 1о СЬепт!са! ТЬеггпобупагя!сз, Ох(огб, 1958. 44. В ого М., Вп1. Л. Р!61. Яс!., 5, 261 (1954). Статья — «История теорий эфира и электричества. Современные тео.
рии, 1900 — 1926 гг.» — рецензия на книгу Э. Уиттекера. )УЬ !1(а Ьег Е., А Н!з!огу о1 Гйе ТЬеопез о! Аерйег апб Е(ес!г!с!(у. ТЬе Модегп ТЬеопез 1900 — 1926, Ьопбоп — Еб!пЬпгиЬ, 1953. 45. % 1!з оп А. Н., ТЬепподупагп(сз апб 8(а!!з(!са! Месйап!сз, СагпЬгЫЗе, 1957. 46. В го пг и ТЬ. М., Аць Л. РЬуысз, 33, 759 (!965). Статья — «Осведомительное письмо ЕЕС-1 об эволюции понятия энергии от Галилея до Гельмгольца». Глава ИП ИДЕАЛЬНЫЕ ТЕПЛОВЫЕ МАШИНЫ «Никто не сомневается, что теплота может быть причиной движения, что она даже обладает большой двигательной силой: паровые машины, ныне столь распространенные, являются тому очевидным доказательством, Теплоте должны быть приписаны те колоссальные движения, которые поражают наш взгляд на земной поверхности; она вызывает движения атмосферы, поднятие облаков, падение дождя и других осадков, заставляет течь потоки воды на поверхности земного шара, незначительную часть которых человек сумел применить в свою пользу; наконец, землетрясения и вулканические извержения также имеют причиной теплоту.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
