Cтраница 4
Подчеркнем, что понятие работы пришло в термодинамику из механики и электродинамики. В отличие от этого понятие теплоты возникает в самой термодинамике и не имеет аналогов в механике и электродинамике. Важно, что и работа, и теплота - это физические величины, характеризующие процессы, в которых изменяется внутренняя энергия термодинамической системы, в то время как внутренняя энергия характеризует ее состояние. Поэтому имеет физический смысл понятие энергии, запасенной системой, но нельзя говорить, что система запасла какое-то количество работы или теплоты. Или, другими словами, можно говорить о совершенной работе и переданной теплоте, но не имеет смысла говорить о содержащейся в системе работе или теплоте. Это значит, что ни теплота, ни работа не являются, в отличие от внутренней энергии, функциями состояния. [46]
Установленное в механике понятие работы ( называемой иногда механической работой) возникло из повседневного опыта. Однако нужно заметить, что оно не всегда совпадает с тем, что понимают под работой с физиологической точки зрения. Так, человек, неподвижно держащий тяжелый груз на вытянутых руках, не совершает, очевидно, никакой механической работы ( Sa0), в физиологической же точки зрения он совершает, конечно, определенную ( при большом весе груза и весьма значительную) работу. [47]
Поэтому для определения понятия работы используются два понятия - сила и расстояние, которые в свою очередь требуют предварительного определения. Расстояние, или длину, называют основным элементом, который определяется в единицах всеобщего стандарта. Единицей длины в соответствии с упомянутым стандартом является расстояние между двумя отметками на образцовой платино-иридиевой планке, хранимой в Бюро стандартов в Вашингтоне. В последние годы развитие технологии позволило ввести новый стандарт, связанный с длиной волны монохроматического света лучей лазера. Подробно здесь останавливаться на этом вопросе мы не будем. Таким образом, нетрудно заметить, что понятие работы в физике основано на концептуальной конструкции, обеспечивающей согласование размерностей и стандартизацию. [48]
Уже при определении понятия работы возникает проблема измерения, а именно: какую из стандартных процедур следует использовать для количественного определения, или нахождения численной характеристики, интересующего нас вида деятельности. [49]
Остановимся вначале на понятии работы для случая, когда действующая сила постоянна по величине и направлению, а точка ее приложения перемещается по прямолинейной траектории. [50]