|
50 темы в прежнее состояние) невозможно и, следовательно, только часть свободной энергии «идет» на совершение работы. Все изменения в природе, все энергетические переходы происходят с увеличением энтропии. Энергия мера физического движения и, как отмечает Н.Ф.Овчинников, «Понятие энтропии отражает внутреннюю активность материи» [136, С. 177.], а энтропия характеризует способность форм физического движения материи к переходам. Энтропия выступает как мера необратимости и протекающих в природе процессов, изменение энтропии показывает их направление. Связь энергии и энтропии закон науки (то есть отраженный в научном познании аспект объективного закона), выявленный в рамках классической физики: ограниченность характера этой связи проявляется в идее тепловой смерти Вселенной, к которой привела абсолютизация закона возрастания энтропии, экстраполяция его на всю Вселенную. Л.Б. Баженов и В.П. Лебедев считают, что для уровня науки XIX века «тепловая смерть» это «превращение всех видов энергии в тепловую, прекращение всех энергетических взаимопереходов» [21, С.438.]. Людвиг Бельцман писал, что односторонность вывода о возрастании энтропии (как закона науки) является следствием недостаточности знаний: «мы предпочли бы рассматривать существующую на опыте его односторонность лишь как видимость, происходящую от ограниченности нашей точки зрения» [27, С.525.]. Данная ограниченность является следствием преувеличения значения в науке искусства теоретизирования. Развитие закона науки о связи энергии и энтропии происходило с углублением представление об энтропии, выяснением природы материи. Трудами Дж.П. Джоуля, Р. Клаузиуса, Дж.К. Максвелла развивается кинетическая теория материи. Материльныс тела рассматриваются как совоку пности огромных количеств частиц (корпускул, материальных точек), и макроскопические параметры тел находятся в зависимости от поведения ансамбля составляющих их частиц. Поведение большого числа частиц не может быть объяснено на основе законов классической физики, и на данном этапе развития науки возникла необходимость применения методов теории вероятностей. Теперь рядом с понятиями |
103 Таким образом, закон возрастания энтропии, как и закон сохранения и превращения энергии предстали как всеобщие законы естествознания. Второй закон термодинамики и понятие энтропии позволили лучше оценить энергетические возможности систем. Дж.В. Гиббс и Г. Гельмгольц доказали, что в данной среде (например, в земной атмосфере) можно использовать только часть полной энергии системы Д1Д, например, химического топлива. Эта часть была названа “свободной энергией” ДР. Другая же часть энергии топлива “связанная”, равная произведению температуры окружающей среды Т0 на изменение энтропии в обратимых процессах Д30, переходит в тепло и рассеивается в окружающей среде, то есть Д<2<> = Т0 * Д80. Таким образом, максимальная работа, которую способна совершите система, не может превысить величины Атах = ДГ1 Т0 * Д50 = ДР. Наличие в реальных процессах потерь вследствие необратимости Т0 * Д$„ приводит к тому, что действительная работа меньше максимальной Ад = ДТЭ То * (ДЗо + ДЗн) ^ Атах Положение Гиббса и Гельмгольца о возможном использовании только части полной энергии системы является свидетельством ограниченности принятой меры движения энергии (ограниченность, подобная ограниченности другой меры движения силы), когда рассматриваются процессы превращения форм физического движения, и они вводят другую меру “свободная энергия”. Свободная энергия ДР характеризует способность системы совершать механическую работу. В реальных системах осуществить обратимость процесса (возвращение системы в прежнее состояние) невозможно и, следовательно, только часть свободной энергии “идет” на совершение работы. Все изменения в природе, все энергетические переходы происходят с увеличением энтропии. Энергия мера физического движения и, как отмечает Н.Ф. Овчинников, “понятие энергии отражает внутреннюю активность материи” [126, С. 177.], а энтропия характеризует способность форм физического движения материи к переходам. Энтропия 104 выступает как мера необратимости протекающих в природе процессов, изменение энтропии показывает их направление. Связь энергии и энтропии закон науки (то есть отраженный в научном познании аспект объективного закона), выявленный в рамках классической физики; ограниченность характера этой связи проявляется в идее тепловой смерти Вселенной, к которой привела абсолютизация закона возрастания энтропии, экстраполяция его на всю Вселенную. Л.Б. Баженов и В.П. Лебедев считают, что для уровня науки XIX века “тепловая смерть” это “превращение всех видов энергии в тепловую, прекращение всех энергетических взаимопереходов” [20, С. 438.]. Людвиг Больцман писал, что односторонность вывода о возрастании энтропии (как закона науки) является следствием недостаточности знаний: “мы предпочли бы рассматривать существующую на опыте его односторонность лишь как видимость, происходящую от ограниченности нашей точки зрения” [26, С. 525.]. Данная ограниченность является следствием преувеличения значения в науке искусства теоретизирования. Развитие закона науки о связи энергии и энтропии происходило с углублением представлений об энтропии, выяснением природы материи. Трудами Дж.П. Джоуля, Р. Клаузиуса, Дж.К. Максвелла развивается кинетическая теория материи, начала которой заложены за 100 лет до этого в работах Д. Бернулли и, наиболее полно и глубоко, в работах М.В. Ломоносова. Материальные тела рассматриваются как совокупности огромных количеств частиц (корпускул, материальных точек), и макроскопические параметры тел находятся в зависимости от поведения ансамбля составляющих их частиц. Поведение большого числа частиц не может быть объяснено на основе законов классической физики, и на данном этапе развития науки возникла необходимость применения методов теории вероятностей. Теперь рядом с понятиями энергии и энтропии употребляются понятия вероятности, порядка и беспорядка. Энтропия мера хаотичности, беспорядочности материи, а следовательно, и движения. Разные формы |