Кричевский И.Р. Понятия и основы термодинамики (1185131), страница 66
Текст из файла (страница 66)
Исходным пунктом изучения был принцип Карно — Томсона или эквивалентный постулат Клаузиуса. Важнейший итог исследования квазистатических процессов— доказательство существования у термодинамических систем особого свойства — энтропии. Опираясь на существование у термодинамических систем двух свойств — энергии и энтропии, можно стандартными методами вывести бесчисленное множество термодинамических уравнений.
Они связывают между собой термодинамические свойства системы. Важными примерами нестатических процессов являются моно- термический цикл (принцип Карно — Томсона) и процесс теплопроводности (постулат Клаузиуса). «До Клаузиуса, по-видимому, всеми принималось, что переход теплоты от тела с более высокой температурой к телу с более низкой температурои точно сравним с падением груза с более высокого уровня на более низкий уровень.
На Планка произвело большое впечатление, что Клаузиус указал на резкое различие между двумя явлениями и затем вывел второе. начало из постулата: теплота не может сама по себе переходить от более холодного тела к более горячему телу. Но Планк нашел, что формулировка этого постулата не вполне ясна. Значение постулата состоит в том, что никаким способом невозможно перевести теплоту от более холодного тела к более горячему, не производя где-нибудь изменения в качестве компенсации.
Планк был убежден, что можно и желательно дать формулировку, которая была бы более тесно связана с сущностью вопроса. Планк таким образом высказал положение; процесс теплопроводности никоим образом не может быть полностью обратимым. Это положение потребовало определения обра- тимости и необратимости. Планк дал свое определение необратимого процесса как такого процесса, который не может быть полностью вычеркнут, т. е. после протекания которого первоначальное состояние не может быть восстановлено, Планк настойчиво указывал на недостаточность формулировки, по которой необратимый процесс — такой процесс, который не может протекать в обратном направлении. Возможно, что хотя процесс не может протекать в обратном направлении, но первоначальное состояние может быть восстановлено каким-нибудь способом.
Проведенное Планком изучение этих вопросов привело его к заключению: обратимость или необратимость процесса зависят только от природы начального н конечного состояний» [38]. Сам нестатический процесс в термодинамике не исследуется. Изучается возможность перехода изолированного термодинамического «мирка» из одного состояния в другое. Этот переход может осуществиться нестатическим образом только в том случае, если общая энтропия изолированного термодинамического «мирка» в конечном состоянии больше его общей энтропии в начальном состоянии. При квазистатическом переходе общая энтропия в конечном состоянии равна общей энтропии в начальном состоянии. Не существует переходов, которые сопровождались бы убылью общей энтропии. Реальные процессы в природе являются нестатическими процессами.
Поэтому изменения в изолированном термодинамическом «мирке» имеют одностороннее направление. «Изолированная система никогда не проходит два раза через одно и то же состояние. Всякая изолированная система развивается без возможности возвращения в предшествующее состояние» !!9]. Развитие заканчивается наступлением равновесия. Оно характеризуется максимальным значением общей энтропии. Наступающее равновесие стабильно.
Этот факт дает возможность вывести важные неравенства. Им должна подчиняться любая термодинамическая система. Для термодннамических «мирков» «второе начало — достовернейшее из всех основанных на опыте положений, какие мы только знаем, более достоверное, чем смерть, Она есть только частный случай второго начала*». Но то, что справедливо для системы ограниченных размеров, уже грубо ошибочно для Вселенной**, ЛИТЕРАТУРА 1.
Меуегзоп Е., Ое ГЕхр11сацоп йапз !ез Эс!епсез, Тошев 1 е! И, Рапа, 1921. 2. О а п1г! К Т., Ынгльег Тке Еапяиаяе о! Вс!епсе, А Сп1!са! 5нгтеу Цгг!1!еп !ог Изе Спкигей !4оп-Ма!Ьегпа!!с1ап, 4!Ь ег!., Ыезт Уогй, 1956. Отзыв А. Эйнгптейна: «Это несомненно самая интересная книга по раз. . Ю к ~г !гя '* Критику высказывания о «тепловой смерти Вселенной» см,, Ф. Энгельс 1Щ, стр.
359 — 363, 588, 599 — 600. 277 3. Второе начало термодинамики, сборник, Гостехтеоретиздат, 1934, Статья В. Томсона — «О динамической теории теплоты с численными выводами, полученными на основе джоулевсхого эквивалента тепловой единицы и наблюдений Реньо над водяным паром». В этом сборнике только часть термодинамически« работ В. Томсона переведена на русский язых. 4 Ма хтче11 3. С., ТЬе ЗаепШ!с Рарегз, чо!.
! апб 11, Рагид 1927. 5. Чоп Вег)а! а п1(у Ь., Вюрйузри без Р1!езх3(е(сЬ3ечг!сщз, Е!п(ййгнпя !п б)е РЬуз(Ь оПепег Буз1епте нпб !Ьге Аптчепбнп8 (п бег В!о!о8!е, Вганпзсйтче!8, 1953. Сл. также: Т р и нч ер К. С., Биология и информация. Элементы биологической термодинамики, Изд. «Науха», 1964. 6. 17 оп В е г1 а!а п11у 1., Зс!епсе, 111, Лаппагу 13, 23 (1950). Статья — «Теория открытых систем в физике и биологии». 7. Пл а их М., Термодинамика, ГИЗ, 1925. См. также: П л а н к М., Введение в теоретическую физику, ч.
5. Теория теплоты, ОНТИ НКТП СССР, 1935. 8. Р о ! пса ге Н., ТЬеггпобупагп!9не, Рапз, 1892. 9. Оз1тч а!8 %., Х. рЬуз. СЬепг., 9, 563 (!892). Статья — «Исследования по энергетике». 10, Мейерсон Э., Тождественность и действительность. Опыт теории есте.
ствознания как введение в метафизику, СПб, Изд, «Шиповник», !912, !!. Второе начало термодинамики, сборник, Гостехтеоретиздат, 1934. Статья Р. Клаузиуса — «Механическая теория теплоты. Математичесхое введение», гл. 1 — 1Н. 12. Р1 а п с Ь М., ОЪег реп хчгейеп Напр(зв!х бег гпесЬапВсйеп %йгще!Ьеог!е, Мйпспеп, !879. 13. П л а н к М, Успехи физ. наук, 64, 625 (1958).
Статья — «Научная автобиография». 14. С а гча11о Е., Л. РЬуз. ТЬеог. Ар91., [3), 8, 161 (1899). Статья — Карвалло Э. «О необратимых циклах и теореме Клаузиуса». 15. Р о1 ! е г Л, Н., СогпЪпз!1оп, 35, № 12, 31 (1964). Статья — «О неравенстве Клаузиуса». 16. С!апз!оэ (!., Р!е птесйашзсйе %агще!Ьеог!е, Вд. 1, Вганпзсйчге!8, 1876; Вд.
11, Вгаппзсйхче!8, 1879. 17. Р! а п с 1« М., Апп. РЬуз. СЬепт., 32, 462 (1887) . Статья — «О принципе возрастания энтропии». 18. 'В г ! б я пт а п Р. %., Г(еч. Мобегп РЬуз., 22, 56 (1950). Статья — «Термодинамика пластической деформации и обобщенная энтропиям 19. Р егг! п 3., Вн!!. Зос. !ганс. РЫ1„6, 7 (1906), Статья — «Существенное содержание принципов термодинамики». 20, Ма рис К., Э н г ел ьс Ф., Сочинения, изд.
2-е, т. 20, Госполитиздат, 196!. В работе Ф. Энгельса «Диалектика природы». 22. Г и б б с Лж. В., Термодинамические работы, перевод с англ. под ред. В. К. Семенченко, Гостехтеоретиздат, 1950, 23. П л а н к М., Физичесние очерки, Гостехтеоретиздат, 1925. 24. В и с Ь д а Ь! Н. А., Агп. 3. РЬуз., 17, 41 (1949) . Статья — «О принципе Каратеодори». 25.
В н с Ь д а Ь! Н. А., Апь 3. РЬуз., 18, 196 (1960). Эта статья — «Понятия классической термодинамики» написана почти без применения математики. 26. Т н г п е г 1.. А., Агп. Л. РЬуз., 28, 781 (1960) . Статья — «Упрощенное изложение термодинамики Каратеодори». 27. К ! г Ь тч о о б 3. О., О р р е п Ь е! т 1., СЬет)са! ТЬегщобупащ!сз, Нечг уогй— Тогоп1о — Ьопбоп, 1961.
Книга, в которой термодинамика излагается как прикладная математика. 28. Сгачг1огб В. (г., ОррепЬеггп 1., Л. СЬепь РЬузч 34, 162! (1961). Статья — «Второй закон термодинамини», 278 29. С а г а 1 Ь е о 4 о г у С., Оевапцпейе гпа!Ьегпа(!всйе Бсйг!1(еп, Вд.
2, Мйпсйеп, 1955. 30,Ван-дер-В вальс И. Л., Констамм Ф., Курс термостатики, ч. 1, ОНТИ, гл. ред, хим. лиг., 1936. Статья М. Планка — «Об основании второго закона термодинамики». 3!. Тчгег!Ье(гпег М., Ргодцс!ьте ТЫпМп8, Ыетч уогК вЂ” Ьопг(оп, 1943. 32, Лагп гпег М., Сопсер(э о( Мавв (п С!аэв!са! апд Мог(егп РЬув!сэ, СаюЬН08е, Мавэасйцве11в, 1961. 33.
Е 1 в ел в с Ь ! !а ц., Бс!. Ргойг., 43, 246 (1955). Статья — «Принцип Каратеодори». З4. Р(егсе 3. й., БугпЬо!в, 3!Зпа!э ап4 Ыо!ве. ТЬе Ыа!пге апг( Ргосевв о! Согппгнп(са!!оп, Еопдоп, 1962. 35. 3 ем м е р ф ел ьд А., Термодинамика и статистическая физика, Издатинлит, 1955. З6, Т«гв вЬЬ и гп Е. %., Внгеан 3!албастов Л. Еезеагсй, 9, 521 (1932). Статья — «Калориметрический метод измерения внутренней энергии газа, как функции давления». 37. Еовв(п! Г. О., Ргапг(веп М., Внгеан 3(ап0зг6э Я. ((евеагсЬ, 9, 733 (1932). Статья — «Калориметрическое определение внутренней энергии газов, как функции давления. Данные для кислорода и его смесей с двуокисью углерода при давлениях до 40 зтмосфер при 28' См 38.
Г1! п! Н. Т., Ыа!цге (1лпг(оп), 181, !098 (1958). Статья — «Макс Планк (1858 — 1947)». 39. В го г! а Е., !лиям!8 Во!(хгпапп, МепвсЬ. РЬуэ!(сег. РМ!оворЬ, %1еп, 1955. Глава ХП ХИМИЧЕСКАЯ ТЕРМОДИНАМИКА Химическая термодинамика — раздел науки, посвященный приложению общих термодинамических принципов к изучению химических процессов. Это, несомненно, самый интересный раздел прикладной термодинамики. Он имеет к тому же большое практическое значение ». Торможение процессов Переход термодинамического «мирка» из начального состояния в конечное может быть осуществлен как квазистатическим (обратимым) путем, так и нестатическнм (необратимым) путем (глава Х1).
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
