Cтраница 3
Эти слова заключают в себе зародыш идеи механической природы тепла; правда, этот зародыш у Бойля носит еще весьма наивную форму, так как движение и удары Бойль приписывает здесь не материальным частицам обычных тел, а частицам особой материи огня. В этом отношении на Бойля еще оказывают сильное влияние старые взгляды аристотелевской школы, согласно которым огонь рассматривался как самостоятельный элемент природы. Тем не менее даже в этой наивной форме правильно схвачена основная мысль, что тепло есть движение каких-то мельчайших частиц материи. Первое, наивное воззрение, - замечает в связи с этим Энгельс, - обыкновенно правильнее, чем позднейшее метафизическое. [31]
Частицы их различны, как и вес атомов. Частицы иода гораздо тяжелее частиц хлора и брома, и потому они превращаются в пар гораздо труднее, чем частицы хлора и брома. Что касается отношения к металлам, то и хлор, и бром, и иод остаются тождественными; конечно, некоторая разница в количестве выделяющегося тепла есть, а следовательно, и в степени прочности. [32]
Больцман отчетливо видит трудности анализа процессов в газах. Вследствие огромного числа молекул и их столкновений между собой наблюдению доступны лишь средние значения параметров, характеризующих систему в целом. Он устанавливает, что основные законы газов не могут опираться лишь на одну механику. Проблемы механической теории тепла есть проблемы исчисления вероятностей - со всей определенностью пишет Больцман. Но переход от строго динамических, описываемых уравнениями Ньютона закономерностей к статистическим есть качественный скачок, поскольку от рассчитываемых со всей строгостью однозначных характеристик мы переходим к допускающему известную неоднозначность вероятностному описанию. [33]
К такой оценке тепловых ощущений привели, конечно, наблюдения. Бэкон изложил ( 1620 г.) те наблюдения, на которых основано представление об ошибочности тепловых ощущений. Применительно к человеческому чувству и ощущению тепло есть разнообразная и относительная вещь. Так, теплая вода покажется горячей, если опустить в нее охваченную холодом руку, и холодной, если рука будет нагрета. [34]
Проверка заключения является основой правильного индуктивного мышления в жизни вообще, и учеников следовало бы больше упражнять на этом в школе. Обычно дети принимают за истинное все то, против чего не возражает учитель. Однако в педагогическом отношении проверку посредством конкретного опыта или наблюдения следует предпочитать как способ упражнения, а кроме того, привлечение другого авторитета, кроме авторитета учителя, знакомит учеников с тем огромным запасом специального знания, который накоплен в словарях, энциклопедиях, таблицах, картах. В случае, например, приобретения знания, что тепло есть вид энергии, на основании опытов или на основании обсуждения таких явлений, как то, что трение производит тепло, или электрический ток производит тепло, или столкновение падающих тел производит тепло, умозаключение ученика будет несовершенно, пока он сам не произведет какой-нибудь попытки проверочного опыта, пока, например, не повторит опыта Джоуля и не попробует поднять температуру сосуда воды, затратив известное количество энергии на трение. [35]
Согласно кинетической теории газов, которая достаточно хорошо объясняет их свойства при обычном давлении и температуре, передача тепла теплопроводностью происходит путем переноса энергии при соударениях. В силу хаотичности молекулярного движения молекулы перемещаются во всех направлениях. Перемещаясь из мест с более высокой температурой к местам с более низкой температурой, молекулы благодаря парным соударениям передают кинетическую энергию движения. Таким образом, в результате молекулярного движения происходит постепенное выравнивание температуры в неравномерно нагретом газе; передача тепла есть перенос определенного количества кинетической энергии при беспорядочном движении молекул. [36]
Нужно заметить, что все взаимодействия не одинаково способны привести к точным цифрам и что имеются также взаимодействия, для которых будет невозможно измерить выделяющееся тепло непосредственно и с определенной точностью. Следовательно, весьма существенно брать только ту группу взаимодействий, которая наиболее приспособлена к условиям опыта. До сих пор я всегда рассматривал выделяющееся тепло, как меру химического сродства, Вы знаете, сколько еще надлежит выяснить в этом вопросе. Если мы хотим добиться открытия законов сродства, нужно не только иметь возможность сравнивать, но измерять достаточно точно его действия. Но если выделяющееся тепло есть действительная мера сродства, как получается, что все основания, по меньшей мере основания, которые использовались до сих пор, выделяют одинаковые количества тепла с кислотой, в то время, как мы определенно знаем, что, например, сродство калия переносится на сродство извести. На это термохимия отвечает, что количества тепла, указанные в таблице. Чтобы решить вопрос, необходимо знать, сколько тепла каждое основание выделяет с водой. Но заметьте, что при добавлении некоторых количеств тепла к двум основаниям в вышеприведенном примере тсрмо-нсйтралыюсти, равенство сумм нисколько не будет нарушаться; следовательно, очевидно, что термонейтральность не может довольствоваться никаким средним решением вопроса, и необходимо употреблять прямой эксперимент. [37]
Теплота, работа и энергия являются формами ( способами) проявления ( передачи) информации. Мысленно можно утверждать, что теплота посредством энергии передает информацию о температуре от одного тела к другому ввиду разности их температурных состояний, т.е. энтропии. Атомно-молекулярная и кинетическая теории позволяют обосновать, что тепло есть форма локальной или дистанционной передачи информации с помощью приложенной энергии, выполненной работы или ввиду разности температур двух тел. Кинетическая энергия является результатом движения, вызванного работой, теплом или давлением, нарушившими раздельно или вместе взятыми в свою очередь равновесное состояние термокинетической системы, и направленного на обеспечение информационного равновесия ( баланса) системы за счет перераспределения ( приема-передачи) информации между ее элементами. Потенциальная энергия тела зависит от его атомно-молекулярной структуры, взаимного расположения атомов и молекул, от того как их поля действуют друг на друга и от расположения самого тела во внешнем информационном поле. [38]