Cтраница 2
Откидывая ненаучные обобщения второго закона, проведенные Клаузиусом, мы не можем не оценить высоко его физические и математические исследования в области теории тепла - в области термодинамики. [16]
Уже Клаузиус строго отличал общую механическую теорию тепла, опирающуюся, в основном, на две теоремы, по его примеру именуемые началами теории тепла, от специальной теории, в которой, во-первых, определенно предполагают, что теплота - это молекулярное движение, и, во-вторых, стремятся даже выработать более точное представление относительно характера этого движения. [17]
Я надеюсь, что в дальнейшем смогу дать доказательство того, что также и механическая аналогия между фактами, лежащими в основе так называемого второго начала теории тепла, и вероятностными законами при движении молекул газа выходит далеко за пределы простого внешнего сходства. [18]
Можно осуществить электрическое явление, в точности аналогичное этому, и оно действительно имеет место в телеграфных кабелях, но его математические законы, хотя и полностью согласуются с законами теории тепла, совершенно отличны от законов слоистого конденсатора. [19]
То обстоятельство, что это превращение энергии всегда происходит односторонне, в смысле уменьшения живой силы движения, так же, как при трении, указывает уже здесь на суще-ществование чуждого принципу энергии универсального закона природы, точное выражение которого получается во втором законе теории тепла. [20]
Оказалось, что упругие постояппые тела вполне определяют все его тепловые свойства, а вместе с тем и все его физико-химические свойства. Создалась улругост-ная теория тепла, объединяющая и объясняющая струк - ТУРУ упругость, звук, теплоту и химическое сродство тела, - теория не менее важная, хотя и менее известная, чем электромагнитная теория света. [21]
Лекций по теории тепла Кирхгофа, где, впрочем, все сказанное о старых теориях теплопроводности совершенно правильно), что при стационарном потоке тепла давление может быть во всех точках одинаковым, оказывается ложным. Давление изменяется от точки к точке и в одном и том же месте различно в разных направлениях, а также не вполне нормально к поверхности, находящейся под давлением. [22]
В главе X было также показано, что если системы микроканонического ансамбля состоят из частей с отдельными энергиями, среднее значение e - V для какой-либо части равно ее среднему значению для любой другой части или значению того же выражения, общему для всего ансамбля. Это соответствует в теории тепла теореме, согласно которой в случае теплового равновесия температуры частей тела равны друг другу и температуре всего тела в целом. Поскольку нельзя предполагать, что энергии частей тела остаются абсолютно постоянными, даже в том случае, когда это имеет место по отношению ко всему телу в целом, очевидно, что если мы будем рассматривать температуру как функцию энергии, то для получения совершенно определенного значения, соответствующего понятию температуры, необходимо применить усреднение, или нахождение вероятных значений, или какой-либо другой статистический процесс к отдельным частям. [23]
Итак, я резюмирую важнейшие изменения: вместо законов термодинамики - игра случайностей; вместо непрерывности - атомы, электроны, магнетоны и кванты; вместо механики - электродинамика; вместо эфира - пространство, да еще неэвклидово. Объединены новые области в упругостной теории тепла, в теории тяготения и в особенности в модели атома. [24]
Классическими являются его исследования по теории тепла и по термодинамике в ее наиболее общей постановке, собранные в двух томах. Всеобщее внимание ученых в свое время привлекла также одна его формула, относящаяся к элементарным законам электродинамики. [25]
Нельзя не согласиться с правильными высказываниями Мер-цалова. Действительно, открытия Ломоносова в области теории тепла имеют огромное значение - они по существу установили начало термодинамики и многие положения ее, заложив тем ее фундамент. Это дает нам полное основание полагать М. В. Ломоносова одним из основоположников термодинамики. [26]
Я не буду здесь останавливаться на подробном обосновании ( оно изложено, например, в книге Планка Теория тепла) и укажу только результат. [27]
Любопытно, что первый закон термодинамики был установлен намного позднее второго. Тем более любопытно, что авторитетные ученые, такие, как Бенджамин Томсон ( граф Румфорд) и Хэмфри Дэви еще до 1800 г. отвергали теплородную теорию тепла и правильно связывали тепло с невидимыми движениями микроскопических частиц вещества. [28]
Наивысшим, но в то же время последним достижением теории теплорода, был открытый Сади Карно в 1824 г. принцип, эквивалентный второму началу термодинамики. Однако теория тепла продолжала развиваться как феноменологическая теория, хотя было уже ясно, что в ее основе должны лежать молекулярно-кинетические представления. Последним триумфом феноменологического направления было построение классической термодинамики, завершенное к середине XIX века Клаузиусом и Томсоном. [29]
Истоки борьбы атомистической и феноменологической теории тепла восходят еще ко временам первых попыток Бойля ( 1627 - 1691) и Ньютона ( 1642 - 1727) представлять теплоту как молекулярное движение. В то время еще не было создано какой-либо количественной кинетической теории, и теория теплорода представлялась более совершенной, хотя и она не находилась еще на уровне удовлетворительной количественной физической теории. Дальнейшее развитие теории тепла связано с работой Даниила Бернулли ( 1700 - 1782), предложившего в 1738 г. первые наброски количественной кинетической теории газов, объяснившей закон Бойля - Мариотта, и с работами М. В. Ломоносова ( 1711 - 1765), развившего в 1745 - 1747 гг. более или менее последовательную молекулярно-кинетическую теорию тепла, из которой следовал целый ряд как количественных, так и качественных выводов. Ломоносов высказал предположение о существовании абсолютного нуля температуры и обосновал представление о превращении механического движения в тепловое. Таким образом, первая количественная теория тепла была создана как молекулярно-кинетическая теория, но она встретила ожесточенные нападки со стороны сторонников теплорода, которые оказались в большинстве. В результате атомистическая теория Ломоносова была отвергнута, предана забвению и более столетия теория тепла развивалась как феноменологическая теория теплорода. [30]