Термодинамика и статистическая физика. Розман Г.А. - 30 стр.

                                                                                      30

dp(V2 − V1 ) dT
            =     ,
    Q         T
dp        Q                                            (52*)
   =            .
dT T (V2 − V1 )
     Уравнение (52*) носит имя ученых Клапейрона и Клаузиуса. Оно при-
меняется при анализе фазовых переходов 1-го рода, при которых
происходит поглощение или выделение энергии. К таким процессам
относятся, например, процессы плавления или кипения. С другой сто-
роны, это уравнение позволяет рассчитать одну из величин, если осталь-
ные известны.
     Используя уравнение (52*), установим некоторые особенности
процесса плавления, например, льда. Поставим вопрос: что будет с тем-
пературой плавления, если увеличить давление на лед? В формуле (52*)
T = Const , Q > 0, V2 < V1 (так как объем льда больше объема полу-
чившейся при таянии воды), следовательно правая сторона формулы
<0. Но тогда и левая сторона этой формулы должна быть <0. А это оз-
начает, что при повышении давления dp>0 температура плавления дол-
жна понизиться dT<0.* Точно также можно установить, что при пони-
жении давления температура кипения воды также понижается (этим
объясняется, что высоко в горах температура кипения воды ниже 100 o С
и сварить, например, куриное яицо невозможно).


                         Третье начало термодинамики

     Это начало термодинамики было сформулировано немецким уче-
ным Нернстом в 1906 году. Оно не имеет такого общего значения, как
первое и второе начала, но без него термодинамику нельзя было бы счи-
тать внутренне непротиворечивой. Надобность в утверждении 3-го на-


 *Многие годы автор обращал внимание студентов, что на конькобежных соревнованиях в
зависимости от температуры воздуха (льда) нужно менять ширину полоза коньков, т.е. иметь
сменные пары коньков: в морозную погоду нужно увеличить давление конька на лед, чтобы
вызвать появление слоя воды, служащего “смазкой”. Неожиданно на зимней Олимпиаде в На-
гано (Япония) в 2000 году японские конькобежцы нашли новое решение: изменять длину по-
лоза, который состоит из разъемных частей. Существует мнение, что основной вклад в образо-
вание водяной прослойки вносит энергия конькобежца, идущая на производство работы по
преодолению трения