Открытие и развитие второго начала термодинамики

ОТКРЫТИЕ И РАЗВИТИЕ ВТОРОГО НАЧАЛА ТЕРМОДИНАМИКИ ИСТОРИЧЕСКИЕ ЭТАПЫ РАЗВИТИЯ ВТОРОГО НАЧАЛА [c.94]

Нелинейная термодинамика коренным образом изменяет статус второго начала термодинамики. Действительно, этот закон, как видим, определяет не только разрушение структур при необратимых процессах вблизи равновесного состояния, но и возникновение структур при необратимых процессах вдали от равновесия открытой системы. Отражая необратимость всех реальных процессов, второе начало выражает, таким образом, закон развития материи. Такое понимание второго начала термодинамики снимает кажущееся противоречие между этим законом о возрастании энтропии и беспорядка в замкнутой системе и теорией эволюции Дарвина о возникновении все более сложных и самовоспроизводящихся структур в живой природе. Заметим, что дело здесь не только в том, что живая система является открытой, поскольку вместе со средой она образует закрытую систему, энтропия которой также возрастает при усложнении живой системы. [c.281]

История открытия второго начала термодинамики представляет собой, возможно, одну из самых впечатляющих, полную драматизма, глав общей истории науки, последние страницы которой еще далеко не дописаны. Потребовались усилия гениев многих наций, чтобы приоткрыть завесу над сокровенной тайной природы, которую представляло собой второе начало термодинамики. Имена знаменитого французского ученого и инженера Карно, выдающегося немецкого ученого Клаузиуса, великих ученых англичан Томсона (лорда Кельвина) и Максвелла, австрийца Больцмана и немца Планка, замечательного русского ученого Шиллера и других неразрывно связаны с открытием и развитием этого фундаментального закона. [c.153]

Однако необходимость обновления курса обусловливалась не только появлением нового экспериментального материала. Оно диктовалось также развитием теории, имевшим место в последние годы. Здесь прежде всего нужно отметить, что в термодинамической технической литературе утвердилось наряду с работоспособностью понятие эксергии поэтому ряд вопросов целесообразно излагать, используя это новое понятие. В последнее двадцатилетие, далее, в физике были открыты состояния вещества с отрицательными абсолютными температурами, что необходимо учитывать при изложении второго начала термодинамики. За последние годы появились также новые данные, связанные с границами применимости второго начала термодинамики поэтому изложение относящихся сюда разделов курса должно быть пополнено этими новыми соображениями (в частности, относящимися к космогонии). [c.5]

В своих работах Сади Карно дал блестящий анализ вопроса получения работы при помощи тепла. Различие понятий тепловой энергии и теплоты, о котором упоминалось выше, является, пожалуй, самой значительной из идей С. Карно, не получившей своевременного развития. В этом отношении С. Карно подошел значительно ближе к существу тепловых процессов, нежели Р. Клаузиус и В. Томсон, которые 25 лет спустя пришли к обоснованию существования функции энтропии и принципа невозможности ее уменьшения для изолированной системы тел. Открытие этого принципа, в котором отражена сущность второго начала термодинамики, непосредственно связано с теоремой С. Карно. Рассматривая вопрос о соотношении огня и силы , т. е. тепла и работы, С. Карно проводил такую гидравлическую аналогию при переходе тепла с верхнего температурного уровня [c.28]

Историческое развитие термодинамики связано с именами выдающихся ученых. Закон сохранения энергии был сформулирован М. В. Ломоносовым и позволил получить первое начало термодинамики, создателями которого считаются Майер, Джоуль, Гельмгольц. Открытие второго начала термодинамики, указывающего направленность термодинамических процессов, связано с именами Карно, Клаузиуса, Томсона, Больцмана [c.6]

Каждая из приведенных выше формулировок второго начала ак-центрировала внимание на каких-либо определенных особенностях макроскопических процессов (понятно, что в качестве определяющих выбирались главнейшие особенности) и в историческом плане отвечала разным этапам развития термодинамики или физики вообще. Все эти формулировки представлялись вполне эквивалентными, пока в 50-х годах текущего столетия не были открыты состояния с отрицательными абсолютными температурами, существенно отличающиеся от обычных состояний, когда абсолютные температуры всегда положительны. [c.96]

В последующих работах С. Карно обращался к проблеме эквивалентности тепла и работы, пытался вычислить тепловой эквивалент и пришел к выводу, что количество тепла в этом случае не остается постоянным, а изменяется на величину, соответствующую полученной работе. Тем не менее он не пересмотрел основного своего вывода о к. п. д. тепловых машин. Теорема осталась правомочной. Последние работы Карно не вышли в свет при его жизни. Перед термодинамикой, после открытия эквивалентности тепла и работы, стояла нерешенная задача обоснования теоремы Карно с новых позиций. И развитие термодинамики пошло по пути, выдвинувшему на первый план так называемое второе начало . [c.29]

Исследования Планка отличаются глубиной проникновения в физическую сущность изучаемых явлений, широтой охвата, строгостью обоснований и выводов. Его острый, критический ум, большой талант исследователя, прекрасные знания современного состояния науки и истории ее развития неоднократно приводили его к исключительно важным открытиям. Они позволяли ему находить новые особенности и неоткрытые стороны явлений, которые до того, казалось, были полностью изучены. Так было даже с первыми его исследованиями, посвященными закону сохранения энергии, установлению основных особенностей необратимых процессов, развитию второго начала термодинамики и выявлению свойств энтропии. Эти исследования привели Планка к установлению термодинамического метода изучения процессов — метода термодинамических потенциалов. Это можно видеть также в его работах, посвященных исследованиям Арениуса, Больцмана, Нернста и др. И всюду Планк, применяя термодинамический метод исследования, находит основания для углубления и развития высказанных законов, научных положений, выявления еще не открытых их особенностей. Так, в уравнении Больцмана 5 = й1п IV Планк показал сущность величины к и вычислил [c.604]

Дальнейшее развитие термодинамики шло по линии совершенст вования ее методов и применения их ко все новым и новым явлениям В 1848 г. В. Кельвин ввел представление об абсолютной шкале темпе ратур. В работах Дж. Гиббса, относяш,ихся к 1875—1878 гг., был де тально разработан метод термодинамических функций. В начале XX в В. Нернстом было открыто третье начало термодинамики. Глубокому осмысливанию подверглись основы термодинамики и особенно второе начало. [c.6]

Говоря в настоящей части книги о биографиях ученых, способствовавших своими научными трудами возникновению и развитию термодинамики, надо прежде всего сказать о физических открытиях и научных трудах Ломоносова, положивших начало термодинампке. О них достаточно подробно было сказано в 1-1 и 7-2 — это опровержение Ломоносовым гипотезы теплорода, установление динамической природы тепла и механизма ее передачи, основ молекулярно-кинетической теории вещества, предельной минимальной температуры, законов сохранения материи и движения, понятия о направлении течения тепловых процессов, а следовательно, идеи о втором законе термодинамики и многое другое. Характерно для Ломоносова было такл<е и то, что все научные утверждения давались им четко отработанными, в простой и строгой форме, свидетельствовавшей о глубоко убежденности автора в высказываемых им положениях. Прп этом изложение Ломоносовым даже серьезного научного вопроса обычно было ярким и удивительно образным. В этом убеждает хотя бы формулировка Ломоносовым законов постоянства массы и движения, его высказывания о природе тепла, его логические обоснования неприемлемости для науки гипотезы теплорода и др. Напомним некоторые из формулировок законов и положений Ломоносова. Так, в письме к Эйлеру Ломоносов высказывает по существу законы сохранения материи и энергии в следующей форме Все изменения, совершавшиеся в природе, происходят таким образом, что сколько к чему прибавилось, столько же отнимается от другого. Так, сколько к одному телу прибавится вещества, столько же отнимется от другого.. . Этот закон природы является настолько всеобщим, что простирается и на правила движения тело, побуждающее толчком к дви- [c.521]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...