ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Термодинамическая система и термодинамические параметры Термодинамическое равновесие с молекулярной точки зрения из "Термодинамика и статистическая физика " Глава 3. Второе начало термодинамики. [c.3] Глава 4. Третье начало термодинамики. [c.3] Глава 5. Методы термодинамики. [c.3] Глава 17. Теория равновесных флуктуаций. [c.5] В настоящем курсе вначале излагается термодинамика и статистическая физика равновесных систем, а затем теория неравновесных систем. В данной книге рассматриваются равновесные системы. Некоторые частные результаты, получение которых связано с конкретными расчетами, приводятся без вывода и отмечаются в книге звездочкой ( ). Читателю предлагается либо самому провести их, либо обратиться к задачникам. [c.6] Поскольку университеты, как и высшая школа в целом, решают двуединую задачу — подготовку профессионально высококвалифицированных специалистов и формирование у них диалектико-материалистического мировоззрения, в настоящем курсе обсуждаются теоретико-познавательные, методологические проблемы физики, ибо без философского осмысления физических теорий их знание не может быть по-настоящему глубоким. [c.6] Наш курс написан под научным и идейным влиянием академика Н. Н. Боголюбова, которому мы выражаем глубокую благодарность за обсуждение многих вопросов термодинамики и статистической физики. [c.6] Термодинамика и статистическая физика изучают тепловую форму движения материи. При этом вначале рассматриваются закономерности теплового движения в системах, находящихся в тепловом равновесии, когда в них отсутствуют макроскопические перемещения одной части относительно другой. Как видно, предмет изучения термодинамики и статистической физики один и тот же. Существенное отличие их друг от друга состоит в методах исследования, поэтому они излагаются последовательно. [c.8] Термодинамика изучает свойства равновесных физических систем, исходя из трех основных законов, называемых началами термодинамики, и не использует явно представлений о молекулярном строении вещества, статистическая же физика при рассмотрении этих свойств с самого начала опирается на молекулярные представления о строении физических систем, широко применяя методы математической теории вероятностей. [c.8] Феноменологический характер термодинамики (ее несвязанность с молекулярно-кинетической сущностью изучаемых ею закономерностей) приводит, с одной стороны, к важным результатам в отношении свойств физических систем, а с другой стороны, ограничивает глубину изучения этих свойств, так как не позволяет вскрыть природу исследуемых явлений. По этой причине наряду с развитием термодинамики формировалась и молекулярно-кинетическая теория свойств физических систем, и все исследователи, имена которых связаны с термодинамикой, уделяли большое внимание молекулярно-кинетическому обоснованию ее результатов. [c.8] Термодинамика является первым шагом на пути к изучению закономерностей поведения системы непрерывно движущихся и взаимодействующих частиц для всестороннего и более глубокого рассмотрения этих закономерностей необходимо применение статистических методов. [c.8] В настоящей книге излагается термодинамика и. статистическая физика равновесных систем. Обобщение термодинамики и статистической физики на неравновесные системы — неравновесные термодинамика и статистическая физика — составляет содержание второй части нашего курса. [c.8] Термодинамика изучает закономерности теплового движения в равновесных системах и при переходе систем в равновесие (классическая, или равновесная, термодинамика), а также обобщает эти закономерности на неравновесные системы (неравновесная термодинамика, или термодинамика необратимых процессов). [c.9] Здесь рассматривается равновесная термодинамика (ее обычно называют просто термодинамикой в отличие от неравновесной термодинамики). [c.9] Хотя в конечном итоге все свойства физических систем определяются молекулярным движением в них, термодинамика позволяет установить многие из этих свойств, не прибегая к представлениям о молекулярном строении тел. Для решения многих практически важных задач достаточны методы термодинамики. Все то обусловливает, с одной стороны, ограниченность термодинамики, а с другой стороны, наделяет ее определенными преимуществами перед молекулярными теориями. Термодинамика позволяет с помощью своих начал легко учитывать наблюдаемые на опыте закономерности и получать из них фундаментальные следствия. [c.9] Исторически термодинамика возникла из потребностей теплотехники. Развитие производительных сил стимулиров.ало ее создание. Широкое применение в начале XIX в. паровой машины поставило перед наукой задачу теоретического изучения работы тепловых машин с целью повышения их коэффициента полезного действия. Это исследование было проведено в 1824 г. в первом сочинении по термодинамике французским физиком и инженером Сади Карно, доказавшим теоремы, определяющие наибольший коэффициент полезного действия тепловых машин. Эти теоремы позволили впоследствии сформулировать один из основных законов термодинамики — второе начало. В 40-х годах XIX в. в результате исследований Майера и Джоуля был установлен механический эквивалент теплоты и на этой основе открыт закон сохранения и превращения энергии, называемый в термодинамике ее первым началом. Энгельс назвал его великим основным законом движения . [c.9] Маркс К., Энгельс Ф. Соч., 2-е изд., т. 20, с. 13. [c.9] Закон сохранения и превращения энергии имеет как количественную, так и качественную стороны. Количественная сторона закона сохранения и превращения энергии состоит в утверждении, что энергия системы является однозначной функцией ее состояния и при любых процессах в изолированной системе сохраняется, превращаясь лишь в строго определенном количественном соотношении эквивалентности из одного вида в другой. Качественная сторона этого закона состоит в никогда не утрачиваемой способности материального движения к новым превращениям. [c.10] Хотя закон сохранения и превращения энергии (как и само понятие энергии — меры движения) применим только к физическим формам движения (см. 2) и неприменим к высшим формам движения материи (биологическое и общественное движение), тем не менее он имеет всеобщее значение. Это следует из общности физических форм движения всякая более высокая форма движения материи содержит в себе физические формы движения, хотя и не сводится к ним. И если при превращении одной физической формы движения в другую одна из них исчезает (частично или полностью), а вторая количественно увеличивается превращение механического движения в тепловое, электромагнитное и наоборот и т. д.), то при возникновении новой, более высокой формы движения материи порождающие ее различные физические формы движения не исчезают, а существуют как их высшее единство . Разрушение этого единства приводит к исчезновению более высокой формы движения и высвобождению как самостоятельных, порождающих ее различных физических форм движения, которые имеют своей мерой энергию. [c.10] Вернуться к основной статье