|
47 ее свойствах [206, с.193. Термодинамика базируется на двух началах: первое начало закон сохранения и превращения энергии применительно к задачам термодинамики; второе начало устанавливает направление процессов в природе. Отметим, что «начала математические аксиомы (и они часто абсолютизируются), а законы науки это отражение стороны всеобщей связи явлений. Начала термодинамики внутренне взаимосвязаны, и, следовательно, существует связь между явлениями энергии и энтропии. Для дальнейшего развития техники необходимо было теоретическое исследование тепловых процессов, предложенное в начале XIX века Сади Карно. Работа Карно, изложенная математически Клайпероном и изданная им в 1834 году, послужила отправным пунктом для исследований (Вильям Томсон лорд Кельвин, Рудольф Клаузиус и др.), приведших к от крытию закона об энтропии. Р.Клаузиус в 1850 году предложил основные положения работы Карно сформулировать в виде двух начат: 1) «принцип эквивалентности между теплотой и работой» [87, С.91] во всех случаях, когда теплота производит работу, потребляется количество тепла, пропорциональное работе; 2) теплота нс может сама собой переходить от холодного тела к горячему. В основе этой формулировки лежали опытные факты о том, что вес наблюдаемые в макроскопическом мире процессы одностронни. Клаузиус вводит понятие компенсации (которая заменяет слова «сама собой») и дает новую формулировку принципа: «переход теплоты от более холодного тела к теплому нс может иметь места без компенсации» [87, С.134.]. В 1852 году В. Томсон приводит четыре положения, «касающиеся вопроса об уменьшении механической энергии в данном запасе и о возвращении ее к первоначальному состоянию» [187, С. 180.]: в трех случаях (трение, проводимость, излучение) «происходит расточение механической энергии и полное возвращение ее к первоначальному состоянию невозможно. [187, С. 181.]. Таким образом, он делит процессы на необратимые и обратимые. Далее Томпсон приходит к выводам, явившимся предвестниками идеи о тепловой смеси Вселенной: «в материальном мире существует в настоящее время общая тенденция |
100 Термодинамика базируется на двух началах: первое начало закон сохранения и превращения энергии применительно к задачам термодинамики, второе начало устанавливает направление процессов в природе. Отметим, что “начала” математические аксиомы (и они часто абсолютизируются), а законы науки это отражение стороны всеобщей связи явлений. Начала термодинамики внутренне взаимосвязаны, и, следовательно, существует связь между явлениями энергии и энтропии. Для дальнейшего развития техники необходимо было теоретическое исследование тепловых процессов, продолженное в начале XIX века Сади Карно. Работа Карно, изложенная математически Клайпероном и изданная им в 1834 году, послужила отправным пунктом для исследований (Вильям Томсон лорд Кельвин, Рудольф Клаузиус и др.), приведших к открытию закона об энтропии. Р. Клаузиус в 1850 году предложил основные положения работы Карно сформулировать в виде двух начал: 1) “принцип эквивалентности между теплотой и работой" [80, С. 91.] во всех случаях, когда теплота производит работу, потребляется количество тепла, пропорциональное работе; 2) теплота не может сама собой переходить от холодного тела к горячему. Й основе этой формулировки лежали опытные факты о том, что все наблюдаемые в макроскопическом мире процессы односторонни. Клаузиус вводит понятие компенсации (которым заменяет слова “сама собой”) и дает новую формулировку принципа: “переход теплоты от более холодного тела к теплому не может иметь места без компенсации” [80, С. 134.]. В 1852 году В. Томсон приводит четыре положения, “касающиеся вопроса об уменьшении механической энергии в данном запасе и о возвращении ее к первоначальному состоянию” [175, С. 180.]; в трех случаях (трение, проводимость, излучение) “происходит расточение механической энергии, и полное возвращение ее к первоначальному 101 состоянию невозможно” [175, С. 181.], таким образом, он делит процессы на необратимые и обратимые. Далее Томсон приходит к выводам, явившимся предвестниками идеи о тепловой смерти Вселенной: “в материальном мире существует в настоящее время общая тенденция к расточению механической энергии” [175, С. 182.]. В 1854 году в труде “Об измененной форме второго начала” Р. Клаузиус дает математическое выражение двух начал для обратимых процессов. В том же году У. Ренкин устанавливает, что энтропия (этот термин Клаузиус ввел позднее, у Ренкина термин “термодинамическая функция”), как и энергия, является “функцией состояния системы”, что означает: изменение этой функции в процессе не зависит от характера процесса, а определяется только ее значениями в начале и конце его. Результаты по распространению второго начала на реальные необратимые процессы Р. Клаузиус не публиковал в течение восьми лет. Публикации состоялись в период с 1862 по 1865 годы. Клаузиус показал, что можно определить такую функцию 3, которая зависит лишь от параметров системы и изменение которой связано с вводимым в систему количеством тепла. Эту функцию он назвал “энтропия”, подчеркнув родство введенного понятия с уже общепризнанным понятием энергии (энергия и энтропия слова греческого происхождения: “эн” означает “в” или “содержание”, “эрг”корень слова “работа”, а “тропе” “превращение”). Р. Клаузиус интуитивно понимал, что между энергией и энтропией существует связь: “слово “энтропия” умышленно названо похожим на слово “энергия”, так как обе величины, названные этими словами, по физической значимости настолько близки друг к другу, что известное сходство в названиях кажется мне блестящей идеей” [210, 3. 389.]. В 1865 году Р. Клаузиус сформулировал оба закона термодинамики следующим образом: “Энергия мира есть величина постоянная, энтропия мира стремится к |