ВУЗ:
Составители:
Рубрика:
12
òî÷êè çðåíèÿ çàêîíà ñîõðàíåíèÿ ýíåðãèè, íî è êà÷åñòâåííî íà îñíî-
âå êèíåòè÷åñêîé (ìåõàíè÷åñêîé) òåîðèè òåïëîâîé ýíåðãèè. Ïðàêòè-
÷åñêè îäíîâðåìåííî ñ ðàáîòàìè Ð. Êëàóçèóñà áûëè îïóáëèêîâàíû è
ðàáîòû Ó. Òîìñîíà, â òîì ÷èñëå çíàìåíèòàÿ ñòàòüÿ «Î äèíàìè÷åñêîé
òåîðèè òåïëîòû».
 ýòèõ èññëåäîâàíèÿõ Ð. Êëàóçèóñ
è Ó. Òîìñîí ïðåäñòàâèëè ñâîè ôîðìóëè-
ðîâêè ïåðâîãî íà÷àëà òåðìîäèíàìèêè.
Íà îñíîâå àíàëèçà öèêëà Êàðíî Ð. Êëà-
óçèóñ äîêàçàë ñóùåñòâîâàíèå îáùåãî
çàêîíà, ñîãëàñíî êîòîðîìó «òåïëî íå
ìîæåò ñàìîïðîèçâîëüíî ïåðåõîäèòü îò
áîëåå õîëîäíîãî òåëà ê áîëåå ãîðÿ÷åìó»
áåç ñîîòâåòñòâóþùåé êîìïåíñàöèè. Äàí-
íàÿ ôîðìóëèðîâêà ïðåäñòàâëÿåò ñîáîé
îäèí èç âàðèàíòîâ âòîðîãî íà÷àëà òåð-
ìîäèíàìèêè. Ó. Òîìñîí ðàñïðîñòðàíèë
äåéñòâèå ýòîãî çàêîíà íà âñþ Âñåëåííóþ
è ïðåäëîæèë ñâîþ òðàêòîâêó âòîðîãî
íà÷àëà òåðìîäèíàìèêè. Âûâîäû
Ó. Òîìñîíà çâó÷àëè âåñüìà ïåññèìèñ-
òè÷íî: îí ïðåäðåêàë íåèçáåæíîñòü
«òåïëîâîé ñìåðòè» Âñåëåííîé.
Ðåçóëüòàòîì ãëóáîêîãî àíàëèçà
ïðîöåññà ïðåâðàùåíèÿ òåïëîòû â ðàáîòó Ð. Êëàóçèóñ ââåë îñîáóþ
ôóíêöèþ ìåðó ðàññåÿíèÿ ýíåðãèè, íàçâàâ åå ýíòðîïèåé:
=
.
dQ
dS
T
(4)
Äëÿ èçîëèðîâàííîé ñèñòåìû ýòà ôóíêöèÿ âñåãäà âîçðàñòàåò â
ñëó÷àå íåîáðàòèìûõ ïðîöåññîâ, à äëÿ îáðàòèìûõ ïðîöåññîâ îñòàåòñÿ
íåèçìåííîé. Êëàóçèóñ ïîääåðæàë ìíåíèå Òîìñîíà î íåèçáåæíîñòè
«òåïëîâîé ñìåðòè» Âñåëåííîé â òîì ñëó÷àå, êîãäà ýíòðîïèÿ äîñòèã-
íåò ìàêñèìàëüíîãî çíà÷åíèÿ.
Ñëåäóåò ïîä÷åðêíóòü, ÷òî âûâîä î «òåïëîâîé ñìåðòè» Âñåëåí-
íîé ÿâëÿåòñÿ ÿâíî èäåàëèñòè÷åñêèì. Ñòàòèñòè÷åñêàÿ ïðèðîäà âòî-
ðîãî íà÷àëà òåðìîäèíàìèêè íå ïîçâîëÿåò ñ÷èòàòü åãî óíèâåðñàëüíî
ïðèìåíèìûì ê ñèñòåìàì ëþáûõ ðàçìåðîâ. Òàêæå íåò îñíîâàíèé
óòâåðæäàòü, ÷òî âòîðîå íà÷àëî ïðèìåíèìî ê Âñåëåííîé â öåëîì,
ïîñêîëüêó â íåé âîçìîæíû òàêèå ïðîöåññû (íàïðèìåð, ðàçëè÷íûå
ÿäåðíûå ïðåâðàùåíèÿ), íà îïèñàíèå êîòîðûõ íåëüçÿ ìåõàíè÷åñêè
ðàñïðîñòðàíèòü òåðìîäèíàìè÷åñêèé ïîäõîä. Ñóùåñòâóþò îïðåäåëåí-
íûå âèäû êîñìè÷åñêèõ ïðîöåññîâ, â ðåçóëüòàòå êîòîðûõ íàáëþäàåò-
ñÿ íå âûðàâíèâàíèå, à íàîáîðîò, óâåëè÷åíèå ðàçíîñòè òåìïåðàòóð.
Ðóäîëüô Þëèóñ
Ýìàíóýëü Êëàóçèóñ
òî÷êè çðåíèÿ çàêîíà ñîõðàíåíèÿ ýíåðãèè, íî è êà÷åñòâåííî íà îñíî- âå êèíåòè÷åñêîé (ìåõàíè÷åñêîé) òåîðèè òåïëîâîé ýíåðãèè. Ïðàêòè- ÷åñêè îäíîâðåìåííî ñ ðàáîòàìè Ð. Êëàóçèóñà áûëè îïóáëèêîâàíû è ðàáîòû Ó. Òîìñîíà, â òîì ÷èñëå çíàìåíèòàÿ ñòàòüÿ «Î äèíàìè÷åñêîé òåîðèè òåïëîòû».  ýòèõ èññëåäîâàíèÿõ Ð. Êëàóçèóñ è Ó. Òîìñîí ïðåäñòàâèëè ñâîè ôîðìóëè- ðîâêè ïåðâîãî íà÷àëà òåðìîäèíàìèêè. Íà îñíîâå àíàëèçà öèêëà Êàðíî Ð. Êëà- óçèóñ äîêàçàë ñóùåñòâîâàíèå îáùåãî çàêîíà, ñîãëàñíî êîòîðîìó «òåïëî íå ìîæåò ñàìîïðîèçâîëüíî ïåðåõîäèòü îò áîëåå õîëîäíîãî òåëà ê áîëåå ãîðÿ÷åìó» áåç ñîîòâåòñòâóþùåé êîìïåíñàöèè. Äàí- íàÿ ôîðìóëèðîâêà ïðåäñòàâëÿåò ñîáîé îäèí èç âàðèàíòîâ âòîðîãî íà÷àëà òåð- ìîäèíàìèêè. Ó. Òîìñîí ðàñïðîñòðàíèë äåéñòâèå ýòîãî çàêîíà íà âñþ Âñåëåííóþ è ïðåäëîæèë ñâîþ òðàêòîâêó âòîðîãî íà÷àëà òåðìîäèíàìèêè. Âûâîäû Ó. Òîìñîíà çâó÷àëè âåñüìà ïåññèìèñ- Ðóäîëüô Þëèóñ òè÷íî: îí ïðåäðåêàë íåèçáåæíîñòü Ýìàíóýëü Êëàóçèóñ «òåïëîâîé ñìåðòè» Âñåëåííîé. Ðåçóëüòàòîì ãëóáîêîãî àíàëèçà ïðîöåññà ïðåâðàùåíèÿ òåïëîòû â ðàáîòó Ð. Êëàóçèóñ ââåë îñîáóþ ôóíêöèþ ìåðó ðàññåÿíèÿ ýíåðãèè, íàçâàâ åå ýíòðîïèåé: dQ dS = . (4) T Äëÿ èçîëèðîâàííîé ñèñòåìû ýòà ôóíêöèÿ âñåãäà âîçðàñòàåò â ñëó÷àå íåîáðàòèìûõ ïðîöåññîâ, à äëÿ îáðàòèìûõ ïðîöåññîâ îñòàåòñÿ íåèçìåííîé. Êëàóçèóñ ïîääåðæàë ìíåíèå Òîìñîíà î íåèçáåæíîñòè «òåïëîâîé ñìåðòè» Âñåëåííîé â òîì ñëó÷àå, êîãäà ýíòðîïèÿ äîñòèã- íåò ìàêñèìàëüíîãî çíà÷åíèÿ. Ñëåäóåò ïîä÷åðêíóòü, ÷òî âûâîä î «òåïëîâîé ñìåðòè» Âñåëåí- íîé ÿâëÿåòñÿ ÿâíî èäåàëèñòè÷åñêèì. Ñòàòèñòè÷åñêàÿ ïðèðîäà âòî- ðîãî íà÷àëà òåðìîäèíàìèêè íå ïîçâîëÿåò ñ÷èòàòü åãî óíèâåðñàëüíî ïðèìåíèìûì ê ñèñòåìàì ëþáûõ ðàçìåðîâ. Òàêæå íåò îñíîâàíèé óòâåðæäàòü, ÷òî âòîðîå íà÷àëî ïðèìåíèìî ê Âñåëåííîé â öåëîì, ïîñêîëüêó â íåé âîçìîæíû òàêèå ïðîöåññû (íàïðèìåð, ðàçëè÷íûå ÿäåðíûå ïðåâðàùåíèÿ), íà îïèñàíèå êîòîðûõ íåëüçÿ ìåõàíè÷åñêè ðàñïðîñòðàíèòü òåðìîäèíàìè÷åñêèé ïîäõîä. Ñóùåñòâóþò îïðåäåëåí- íûå âèäû êîñìè÷åñêèõ ïðîöåññîâ, â ðåçóëüòàòå êîòîðûõ íàáëþäàåò- ñÿ íå âûðàâíèâàíèå, à íàîáîðîò, óâåëè÷åíèå ðàçíîñòè òåìïåðàòóð. 12
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 10
- 11
- 12
- 13
- 14
- …
- следующая ›
- последняя »