Cтраница 1
Механическая теория тепла и общие материалистические философские взгляды привели Ломоносова к открытию законов сохранения материи и энергии. [1]
Клаузиуса Механическая теория тепла в связи с формулировкой второго закона термодинамики, понятие энтропия впоследствии прочно утвердилось в различных отраслях научного знания: теории информации, биологии, химии, политэкономии и других. Однако, практически, внедрение этого понятия в ту или иную область науки сопровождается многочисленными критическими замечаниями, связанными с обоснованностью термодинамических аналогий. Используемая в теории информации теоретико-информационная энтропия, введенная на строгой формальной основе, имеет гораздо больший авторитет в научных исследованиях и практических приложениях. Обращаясь к современному состоянию развития понятия энтропия, необходимо отметить, что оно было принято более на интуитивном уровне и исходя из многочисленных экспериментов, подтвердивших тот факт, что любая изолированная физическая система, выведенная из первоначального состояния равновесия путем некоторого внешнего воздействия, переходит в новое состояние равновесия с меньшими способностями к превращениям, нежели она имела в первоначальном состоянии. Поэтому на интуитивном уровне стало возможным приращение энтропии интерпретировать как меру способности физической системы к превращениям, а равновесное состояние, которое стремится принять изолированная система в результате внешнего воздействия, считать наиболее вероятным. [2]
Однако механическая теория тепла, разработанная и опубликованная Ломоносовым, привлекла внимание ученых к одной из центральных проблем, решение которой было связано с быстрым прогрессом физики и химии. [3]
Установления механической теории тепла и законов сохранения вещества и энергии относятся к величайшим завоеваниям науки, создавшим в ней коренной переворот и новую эпоху. Ломоносова как ученого, естествоиспытателя, философа состоит не только в открытии законов сохранения материн и энергии, но также и в том, что им эти законы были даны как всеобщие законы природы, как основы научного мировоззрения, позволившие ему в дальнейшем прийти ко многим глубоким научным и философским выводам и обобщениям. Великой заслугой Ломоносова является и то, что закон сохранения энергии был высказан в соединении с законом сохранения материи. Это соединение законов, отвечающее современному состоянию науки, является глубоко материалистическим. [4]
Годолиным первого русского учебника по механической теории тепла), в России и Советском Союзе было издано около 200 учебников и учебных пособий по термодинамике. Не входлт в этот список и научные статьи, посвященные некоторым вопросам термодинамики, а также курсы термодинамики, даваемые как разделы общих учебников по теплотехнике. [5]
Это замечание принадлежит Клаузиусу, который нашел интересные применения его к механической теории тепла. [6]
Рассмотрение термических явлений, сопровождающих химические превращения, с точки зрения механической теории тепла и принципа сохранения сил приводит к некоторым интересным соображениям. Можно полагать, что вещество, способное входить в соединение, обладает определенным и, при постоянной температуре, постоянным количеством внутренней работы. Этому основному принципу отвечают данные наблюдений, действительно подтверждающие, что тепловые явления, сопровождающие образование сложного вещества, равны и прямо противоположны тем, которые имеют место при его разложении; образование сложного вещества может произойти мгновенно или же ему может предшествовать образование менее сложных тел, соединяющихся затем в сложное вещество - количество развивающейся или поглощающейся теплоты постоянно остается одним и тем же. [7]
В своей магистрской диссертации Умов дает обоснование теории термоупругости путем объединения теории упругости и механической теории тепла. [8]
Этими простыми положениями Клаузиус ( 1822 - 1888) резюмировал содержание своей работы О различных удобных для приложений формах основных уравнений механической теории тепла. В этой чрезвычайно важной работе Клаузиус дает те основные формулировки первого и второго законов термодинамики, с которыми мы теперь уже знакомы. [9]
Однако, несмотря на эти опыты, теория теплорода еще продолжала существовать, и только в конце первой половины XIX столетия учение Ломоносова восторжествовало, теория теплорода была опровергнута, получили общее признание механическая теория тепла и закон сохранения энергии. [10]
Предположение, что при этих промежуточных температурах энергия и энтропия паров воды и гремучего газа складываются, теряет тогда всякий смысл; но без этих предположений основные уравнения диссоциации не могут быть выведены ни из первого и второго начала механической теории тепла, ни из каких-либо энергетических принципов. Таким образом, не остается ничего другого, как считать их просто эмпирически заданными. [11]
Учение о сущности тепловых явлений начал разрабатывать М. В. Ломоносов, опубликовавший в 1750 г. в первом томе Новых комментариев Петербургской академии наук замечательную по своему глубокому научному содержанию работу Размышления о причине теплоты и холода, в которой были заложены основные положения механической теории тепла, опровергавшей господствующую в то время теорию теплорода. [12]
Фактическая связь между химизмом, теплотою, светом и другими проявлениями деятельности материи очевидна: что свет есть движение, это - ипотеза, доросшая ныне почти до степени непреложной истины; что теплота - движение, это сделалось более чем вероятно с тех пор, как возникла механическая теория тепла, и, может быть, не ошибется тот, кто назовет движением все явления химизма. Если наступит время, которое уяснит причинную связь между всеми видами этого движения, то явления химизма получат свою механическую теорию - теорию в полном смысле слова - - и, заняв свое место в науке, как определенная часть стройного целого, теория эта, наравне с другими частями - теориями другого рода движений, подчинится математическому анализу. [13]
Фактическая связь между химизмом, теплотой, светом и другими проявлениями деятельности материи - очевидна: что свет есть движение, это - гипотеза, доросшая ныне почти до степени непреложной истины; что теплота - движение, это сделалось более чем вероятным с тех пор, как возникла механическая теория тепла, и, может быть, не ошибется тот, кто назовет движением все явления химизма. [14]
С др. стороны, в классической электродинамике выросло убеждение о несводимости законов возникновения и распространения электромагнитного поля к законам механики. Вместе с тем механическая теория тепла показала взаимный переход механических процессов в тепловые, а учение об электричестве установило переходы механических процессов в электрические и обратно. [15]