ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы От редакции из "Элементарная термодинамика " Книга содержит простое изложение курса термодинамики и некоторых ее приложений. Отличие настоящей книги от других курсов термодинамики состоит в том, что авторы в некоторой степени отошли от обычного дедуктивного построения курса и начинают с общих сведений о теплоте, необходимых для дальнейшего изложения. От читателя требуется лишь знакомство с обшей физикой и минимальные сведения из математического анализа. Поэтому книга доступна и будет полезна читателям, впервые приступающим к изучению термодинамики. [c.5] Построение курса довольно обычное. После изложения первого и второго законов термодинамики (гл. 1, 2) авторы рассматривают условия равновесия, термодинамические потенциалы и преобразования термодинамических переменных (гл. 3 — 5). Далее в гл. 6, 7 даны приложения термодинамики к системам с переменной массой и химическому равновесию. В гл. 8 излагается третий закон термодинамики (теорема Нернста). В гл. 9 рассматривается приложение термодинамики к систе.мам во внешнем поле. [c.5] Книга снабжена довольно большим числом задач с решениями, которые являются органической частью основного текста. [c.5] Настоящая книга представляет собой теоретический курс термодинамики. Это значит, что у читателя предполагается известное знакомство с экспериментальными данными о тепловых явлениях в пределах курса общей физики. Нам представляется весьма желательным, чтобы приступающие к изучению теоретической физики располагали такой подготовкой. Однако для удобства тех читателей, которые предпочитают начать изучение курса с введения в него или хотели бы вспомнить основные положения, в гл. 1 и 2 дается их соответствующий обзор. Остальная часть представляет собой самостоятельный учебник, так что многие читатели смогут опустить первые две главы или пользоваться ими лишь как справочным материалом при чтении основного текста. [c.7] Таким образом, мы оставили в стороне много конкретных вопросов, имеющих важное значение, как, например, термодинамику магнетиков и сверхпроводников. Этими примерами можно было бы. конечно, воспользоваться для иллюстрации теории, однако паша цель заключалась в том, чтобы изложить принципы термодинамики. При этом мы не стремились дать руководство к разнообразным ее приложениям, которое по необходимости оказалось бы весьма обширным. 1Мы надеемся, однако, что эта книга позволит студентам без труда читать текущую литературу по термодинамике и пользоваться специальными монографиями, таблицами и справочниками. [c.8] Тепло измеряется Б калориях. Одна калория—это количество тепла, необходимое для повышения температуры 1 г, воды на 1° (от 14,5 до 15,5 С) ). [c.9] Это соотношение является также частной формулировкой первого закона термодинамики. [c.9] В то время как механическую энергию можно полностью превратить в тепло (например, путем трения) в количестве, определяемом соотношением (1). обратный процесс — превращение тепла в работу — возможен лишь при определенных ограничениях. [c.9] Периодически действующее устройство для превращения тепла в работу — тепловая машина — может работать только при наличии разности температур. [c.9] Следовательно, при выполнении цикла только часть тепла может быть использована для получения работы. [c.10] Абсолютная температура Т = /°С- -273,15 близка к температуре, отсчитанной по хорошему газовому термометру, т. е. по температурной шкале, основанной на свойствах идеального газа. Что касается абсолютной шкалы температуры, или шкалы Кельвина, то ее определение не зависит от выбора какого-либо конкретного термометрического вещества. [c.11] Изложенный выше аспект второго закона термодинамики, связанный с работой тепловых машин, впервые сформулировал Сади Карно в своей небольшой популярной книге Размышления о движущей силе огня , опубликованной в Париже в 1824 г. [1]. Идеи Карно были подхвачены и развиты Эмилем Клапейроном, который облек их в более строгую аналитическую форму. Его работа, опубликованная в журнале в 1834 г. [2], представляет собой уже математический трактат с несколькими важными применениями второго закона. [c.11] Но полное понимание первого закона теродинамики в то время все еще отсутствовало. До первой половины XIX века распространенной точкой зрения была так называемая теория теплорода , которая рассматривала тепло как своего рода невесомую субстанцию. Даже создатель термодинамической шкалы температуры Уильям Томсон (лорд Кельвин) должен был сначала освободиться от этой традиции, прежде чем опубликовать свою фундаментальную работу по термодинамике в 1851 г. [3]. [c.11] Первая ясная формулировка первого закона термодинамики приписывается обычно физику Юлиусу Роберту Майеру, который вычислил механический эквивалент тепла результаты этой работы были опубликованы в 1842 г. [4]. Примерно в это же время независимо от Майера к тем же выводам пришел Джеймс Прескотт Джоуль. Он опубликовал точные измерения механического эквивалента тепла в 1843 г. [5]. [c.11] Из рукописи, которую оставил после себя Карно, также явствует, что в последние годы своей жизни он от казался от теории теплорода и пришел к полному пониманию первого закона термодинамики. Однако это сочинение Карно было опубликовано только в 1878 г. [c.12] Вернуться к основной статье