Формулировка В. Томсона

Эта формулировка интуитивно следует из нашего повседневного опыта, который показывает, что самопроизвольно теплота переходит только от тел с более высокой к телам с более низкой температурой, а не наоборот. Можно доказать, что формулировка Р. Клаузиуса эквивалентна формулировке В. Томсона. [c.26]

Научным примирением этих позиций можно считать формулировку В. Томсона (Кельвина) (1853 г.) Под энергией материальной системы в определенном состоянии мы понимаем измеренную в механических единицах работы сумму всех действий, которые производятся вне системы, когда она переходит из этого состояния любым способом в произвольно выбранное нулевое состояние [59, с. 1031. [c.30]

Невозможен процесс, имеющий единственным своим результатом превращение тепла в работу (формулировка В. Томсона и М. Планка). [c.141]

Таким образом, второй закон термодинамики можно сформулировать в виде следующего утверждения Вечный двигатель второго рода невозможен . В более расшифрованном виде эту формулировку в 1851 г. дал В. Томсон Невозможна периодически действующая тепловая машина, единственным результатом действия которой было бы получение работы за счет отнятия теплоты от некоторого источника . [c.22]

Используя обратный цикл Карно, рассмотрим еще одну формулировку второго закона термодинамики, которую в то же время, что и В. Томсон, предложил Р. Клаузиус теплота не может самопроизвольно (без компенсации) переходить от тел с более низкой к телам с более высокой температурой. [c.26]

Открытие второго начала связано с анализом работы тепловых машин, чем и определяется его исходная формулировка. Впервые работа тепловых машин была теоретически рассмотрена в 1824 г. Сади Карно, который в своем исследовании Размышления о движущей силе огня и о машинах, способных развивать эти силы , доказал, что к.п.д. тепловых машин, работающих по предложенному им циклу (циклу Карно), не зависит от природы вещества, совершающего этот цикл. Позднее Клаузиус и В. Томсон, по-новому обосновывая эту теорему Карно, почти одновременно положили основание тому, что теперь входит в содержание второго начала. [c.49]

В. Томсон-Кельвин в 1851 г. предложил следующую формулировку невозможно при помощи неодушевленного материального агента получить от какой-либо массы вещества механическую работу путем охлаждения ее ниже температуры самого холодного из окружающих предметов. [c.56]

М. Планк дал эту формулировку в своем курсе термодинамики, первое издание которого вышло в 1897 г. всего в Германии было 10 изданий, из них на русский язык переведено три 1898, 1900 и 1925 года изданий. Близкую по смыслу формулировку дал ранее (1851 г.) В. Томсон (лорд Кельвин)—один из создателей второго закона термодинамики. Вторым считают Р. Клаузиуса (1850 г.). Однако В. Томсон и Р. Клаузиус развили и обобщили идеи С. Карно, изложенные им в его знаменитом сочинении Размышления о движущей силе огня и о машинах, способных развивать эту силу (1824 г.). С. Карно считал, что тепловая машина не поглощает тепло, превращая его в работу, а передает его холодному телу, подобно тому, как вода, падая из верхнего резервуара в нижний, совершает на своем пути работу. Это и есть основная идея второго закона. [c.39]

Таким образом, в настоящее время второе начало в формулировке Клаузиуса-Томсона и его следствие — существование функции состояния энтропии поменялись местами. Конечно, при этом практическая термодинамика никак не пострадала, а теория теплоты получила более законченный вид. Однако значение, указанных уточнений этим не ограничивается, они имеют значительную теоретическую и практическую ценность для дальнейшего развития термодинамического метода и особенно в применении к анализу необратимых процессов. [c.45]

Из всего изложенного выше следует, что качественные формулировки Клаузиуса и В. Томсона эквивалентны. [c.62]

Почти одно(Временно (в 1851 г.) В. Томсон сформулировал другой постулат, который также считается классической формулировкой второго закона термодинамики Невозможно при помощи неодушевленного материального двигателя получить от какой-либо массы вещества механическую работу путем охлаждения ее ниже самого холодного из окружающих предметов. [c.55]

Наконец, назвав принципиально неосуществимую тепловую машину, которая в противоречии с постулатом Томсона могла бы совершать механическую работу только за счет охлаждения одного лишь источника тепла, вечным двигателем второго рода (в отличие от вечного двигателя первого рода, который мог бы совершать работу вообще без затраты энергии, т. е. в противоречии с первым законом термодинамики), В. Ф. Оствальд дал наиболее лаконичную формулировку постулата Томсона Осуществление (вечного двигателя второго рода невозможно. [c.55]

В аналитическом виде второе начало термодинамики было сформулировано Р. Клаузиусом в 1850 г. (первая формулировка, стр. 50) и В. Томсоном. (Кельвином) в 1851 г. (вторая формулировка, стр. 51). Формулировка второго начала термодинамики в виде принципа о существовании адиабатически недостижимых состояний принадлежит русскому ученому Н. Н. Шиллеру (1900 г.) и К. Каратеодори (1909 г). [c.54]

На наличие особого термодинамического принципа, определяющего закономерности превращения тепла в работу в тепловых двигателях, указывал еще С. Карно в 1824 г. В аналитическом виде второе начало термодинамики было сформулировано Р. Клаузиусом в 1850 г. (первая формулировка) и В. Томсоном (Кельвином) в 1851 г. (вторая формулировка) формулировка второго начала термодинамики в виде утверждения о существовании адиабатически недостижимых состояний принадлежит русскому ученому Н. Н. Шиллеру (1900 г.) и К. Каратеодори (1909 г.). Критиче- [c.42]

Эта формулировка в сочинении Томсона снабжена замечанием Если бы мы не признали эту аксиому действительной при всех те.мпературах, нам пришлось бы допустить, что. можно ввести в действие авто.матическую машину и получить путем охлаждения моря или земли механическую работу в любом количестве . [c.287]

Современная формулировка первого начала термодинамики по внешнему балансу и последующие построения принципиальных положений классической термодинамики, до второго начала термодинамики включительно, выполнены Рудольфом Клаузиусом (1850—1854 гг.) и В. Томсоном-Кельвином (1851—1857 гг.). Важнейшим моментом в построении первого начала термодинамики, последовавшим вслед за открытием принципа эквивалентности, является введение понятия внутренней энергии тел (В. Томсон, 1851 г.). [c.32]

Точная формулировка принадлежит В. Томсону и М. Планку В природе невозможен процесс, полный эффект которого состоял бы только в охлаждении теплового резервуара и в эквивалентном подъеме груза .-77/ ил<. перев. [c.187]

Одновременно с Клаузиусом в 1851 г. Томсоном была высказана другая формулировка второго закона термодинамики, из которой следует, что не вся теплота, полученная в тепловом двигателе от источника теплоты, может перейти в работу, а только некоторая ее часть. Часть теплоты должна перейти в холодильник. [c.108]

В виде оформленной научной системы, исходящей из работ Карно и закона сохранения и превращения энергии, термодинамика появилась в 50-х годах XIX в, в трудах Клаузиуса и Томсона (Кельвина), давших современные формулировки второго начала и введших важнейшие понятия энтропии и абсолютной температуры. Основным методом исследования в термодинамике XIX в. был метод круговых процессов. [c.10]

В истории термодинамики немалое место занимает проблема аксиоматики. Наиболее успешная попытка аксиоматического построения термодинамики принадлежит Каратеодори его точка зрения была развита далее Борном, Афанасьевой-Эренфест и др. Однако Планк отмечал, что построения Каратеодори являются чересчур абстрактными и едва ли предпочтительными по сравнению с классическим построением , основывающимся на формулировках второго начала, данных Клаузиусом, Томсоном и Планком. [c.155]

Что касается формулировки второго начала термодинамики в форме Томсона—Планка, то она перестает быть справедливой при Т О, так как в области отрицательных температур можно осуществить двигатель, который производил бы работу только за счет охлаждения одного тела без каких-либо изменений в других телах. [c.642]

Приведенные ранее две формулировки второго закона термодинамики самым тесным образом связаны с понятием необратимости. Действительно, формулировка Томсона — Планка накладывает запрет на двигатель, который полностью превращает в работу теплоту, взятую от горячего источника. Нарушение такого запрета равносильно существованию обратного процесса для самопроизвольного прямого процесса превращения работы в теплоту, т. е. обратимости последнего процесса. Формулировка Клаузиуса накладывает запрет на обратный процесс переноса теплоты, т. е. на обратимость обычного прямого переноса теплоты — самопроизвольного процесса. Таким образом, обе формулировки запрещают обратимость для самопроизвольного процесса. [c.48]

Итак, осуществление обратного цикла без затраты работы извне невозможно. Эта особенность теплоты является одной из формулировок второго закона термодинамики, которая гласит теплота не может переходить от холодного тела к более нагретому сама собой даровым процессом (без компенсации). Эта формулировка принадлежит Ю. Клаузиусу (1850). Одновременно с ним У. Томсон дал иную формулировку второго закона, идентичную по содержанию, но отличную по форме теплота наиболее холодного тела в данной системе не может служить источником работы. [c.64]

Что касается формулировки второго начала термодинамики в форме Томсона— Планка, то она перестает быть справедливой при Т<0, так как в области отрицательных температур можно осуществить вечный двигатель второго рода в смысле Томсона—Планка," т. е, такой, который производил бы работу только за счет охлаждения одного тела, без каких-либо изменений в других телах. Это ясно из рассмотрения работы двигателя Карно при Т<0 (рис. 3-23) . В случае Т<0 термический к. п. д. цикла 111 будет отрицателен (поскольку 7 2/7 i>l) и соответственно q2 > q . Это значит, что полезная работа будет положительной, если 9i<0, а дг>0, причем цикл, конечно, должен осуществляться по часовой стрелке. Таким образом, цикл двигателя Карно в области отрицательных температур характеризуется отводом от нижнего источника тепла (Тг<Т ) тепла дг и передачей верхнему источнику тепла qi=l—qi, или 9i = l92 —1 -Поскольку с помощью теплового контакта между источниками тепла все количество тепла может быть передано от верхнего источника к нижнему, в результате цикла может быть произведена работа за счет теплоты одного тела (нижнего источника тепла) без каких-либо изменений в окружающих телах. [c.97]

Наконец, формула Тэта и Томсона позволяет высказать для брахистохрон теоремы, аналогичные свойствам разверток, если заменить в классических формулировках длины дуг промежутками времени, которые затрачивает для их описания точка, скользящая по ним без трения. Мы не бз дем здесь останавливаться на этом вопросе, который мы предлагаем в качестве упражнения. [c.399]

Второе начало в формулировке Клаузиуса и Томсона содержит предположения, с одной стороны, идущие гораздо дальше, чем этого требует строгий математический метод для введения функции состояния энтропии, и, с другой стороны, эти предположения не свободны от противоречий. Поэтому были предприняты поиски новых путей обоснования энтропии. Метод введения энтропии, требующий минимальных допущений, принадлежит Н. Шиллеру (1901 г.) и К. Каратеодори (1909 г.) . М. Планк выдвинул свое доказательство второго начала. Существенные работы были опубликованы Т. Афанасьевой — Эренфест. [c.41]

В своих докладах В. Томсон рассматривает степень превращаемости различных видов энергии в другие виды с количественной стороны и приходит к другой формулировке второго начала Карно—Клаузиуса при посредстве неодушевленного тела невозможно получить механического действия от какой-либо массы вещества путем охлаждения его ниже температуры самого холодного из окружающих тел. [c.157]

Сен-Венан показал справедливость этого принципа на ряде очевидных примеров. Попытки теоретического анализа влияния местных статически уравновешенных нагрузок были предприняты В. Томсоном (1867) и Ж. Вуссинеском (1885). Однако более строгие формулировки и доказательства принципа Сен-Венана появились лишь в середине XX в. [c.56]

Гл.6 посвящена второму закону термодинамики. В ней посредством рассмотрения прямого и обратного циклов Карно показывается сущность второго закона и приводятся его формулировки. Здесь записано ...переход тепла от менее теплого к более теплому телу невозможен без компенсации — это делает Клаузиус во-вторых, можно исходить из такого утверждения нельзя построить периодически действующую мащину, у которой все действия сводились бы только к производству механической работы и охлаждению одного источни а тепла. Идея второго положения принадлежит В. Томсону (приведенная формулировка — Планку). Оба эти положения подтверждаются обыденным опытом . И дальше Можно показать, что формулировки Клаузиуса и Томсона эквивалентны друг другу, т. е. что принятие одной влечет за собой как следствие другую . После этого обычным методом (Клаузиуса) дается аналитическое выражение второго закона. Здесь выводится соотношение [c.101]

Второе начало. Промышленный переворот, вызванный развитием паровой машины, требовал в начале XIX столетия научного определения возможной экономичности теплового двигателя. Второе начало в первоначальной формулировке, данной С. Карно (1824), явилось научным ответом на эту проблему. Последующие работы над вторы.ч началом (Р. Клаузиус — 1850, В. Томсон — 1852, Л. Больцман — 1900, М. Смолухов-ский—1915) дали новые формулировки и показали несравнимо большее значение этого закона постепенно осуществилось перерастание второго начала из прикладного закона теплотехники в один из основных за конов естествознания с глубоким фило-со фским содержанием. Аналитическая обработка второго начала, данная Клаузиусом, путём формальной экстраполяции её привела к ложному идеалистическому толкованию закона, к учению о так называемой тепловой смерти вселенной. Ложность этого толкования вскрыта Ф. Энгельсом, доказавшим фидеистичность сделанных выводов и противопоставившего им учение диалектического материализма о развитии природы. [c.529]

Самая ранняя, по моим сведениям, формулировка принципа, содержащегося в уравнении (10), находится в статье В. Томсона О возможной плотности передаюп ей свет среды и о механическом эквиваленте кубической мили солнечного света , Phil. Mag., том IX, стр, 36, 1885, [c.25]

Первая группа таких литературных выражений И начала восходит к формулировке Вильяма Томсона (он же лорд Кельвин, . ТЬотзоп, 1851) невозможно построить периодически действующую машину, которая совершала бы работу за счет охлаждения некоторого источника тепла. Эта формулировка означает, что в нашем распоряжении имеется только один термостат, с которым рассматриваемая система может находиться в тепловом контакте, совершая, например, переход из состояния 1 в 2, как это показано на рис. 23 (система типа газа). Все процессы предполагаются, конечно, квазистатическими. Чтобы получился цикл ненулевой площади (т. е. чтобы система действительно работала, и А =0), из состояния 2 надо вернуться в состояние 1 уже не по изотерме 0=соп81, но так как с другими системами наше рабочее тело в контакт не вступает, то эта замыкающая линия может быть только адиабатой, вдоль которой бQ=0. Если бы это было возможно хотя бы в каком-нибудь частном случае, то мы получили бы машину, которая работала бы на нас, черпая энергию от одного термостата (так сказать, выкачивала бы из него энергию). Подобный двигатель был назван Вильгельмом Оствальдом ( . Р. Оз1 уа1(1, 1851) вечным двигателем II рода. Формулировка Томсона запрещает их существование (как I начало [c.68]

После Карно обоснованием второго начала термодинамики занимались Тсмсон и Клаузиус. Томсон сформулировал второе начало термодинамики в виде утверждения о невозможности осуществления теплового двигателя с одним единственным источником теплоты, т. е. такой машины, которая путем охлаждения моря или земли производила бы механическую работу в любом количестве, вплоть до исчерпания теплоты моря и суши и в конце концов всего материального мира. Ему же принадлежит открытие термодинамической шкалы температур. Клаузиус исходил из идей Карно и придал выводам последнего большую общность и строгость с учетом эквивалентности тепла и работы, т. е. окончательно освободил термодинамику от гипотезы о теплороде. Исторической заслугой Клаузиуса является формулировка второго начала термодинамики в виде следующего утверждения теплота сама собой не может переходить от тела холодного телу горячему. Позже он дал более расширенную формулировку второе начало гласит, что все совершающиеся в природе превращения в определенном направлении, которое принято в качестве положительного, могут происходить сами собой, т. е. без ксмпенсации, но в обратном, т. е. отрицательном, направлении они могут происходить только при условии, если одновременно происходят компенсирующие процессы. Далее Клаузиус вывел на основе этого принципа особую функцию состояния — энтропию. С помощью этого нового понятия Клаузиус придал второму началу термодинамики форму закона возрастания энтропии изолированной системы. Этот закон, по мнению Клаузиуса, должен был иметь силу для всей Вселенной, что оказалось неправомерной, а потому и неверной для всей Вселенной экстраполяцией второго начала термодинамики. [c.154]

Планк использовал понятие о вечном двигателе второго рода, введенное Оствальдом, для формулировки второго начала термодинамики в следующем виде невозможно построить периодически действующую машину, вся деятельность которой сводилась бы к поднятию некоторого груза и соответствующему охлаждению теплового резервуара (эту формулировку называют иногда формулировкой Тсмсона—Планка, поскольку понятие о вечном двигателе второго рода в упомянутом смысле имелось уже у Томсона). [c.154]

Дру1 ая широко известная формулировка второго закона термодинамики звучит так теплота не может самопроизвольно переходить от менее нагретого тела к более нагретому (Р. Клаузиус, 1850 г.). Несмотря на внешнее различие формулировок Томсона-—Планка и Клаузиуса, они эквивалентны. Эквивалентность формулировок означает, что каждая из них является следствием другой эквивалентность можно доказать и другим путем при нарушении одной формулировки должна нарушаться и другая (и наоборот). Воспользуемся вторым способом. Пусть имеется тепловой двигатель, отбирающий <71 = 100 кДж/кг от горячего источника, превращающий /ц=40 кДж/кг в работу и отдающий у = = 60 кДж/кг холодному источнику. Нарущим формулировку Клаузиуса, передав 60 кДж/кг от холодного источника к горячему самопроизвольно (без помощи из окрулсающей среды). После такой передачи оказывается, что горячий источник отдал 100—60=40 кДж/кг, которые тепловой двигатель полностью превратил в работу. Это — нарушение формулировки Томсона — Планка. Легко показать также, что при нарушении формулировки о принципе устройства теплового двигателя нарушается и формулировка о направлении самопроизвольного теплового потока. [c.44]

После опубликования работ Джоуля к середине XIX в. закон сохранения энергии (как тогда писали — силы или движения ) победил окончательно дальше речь шла уже о расширении сферы его приложений, уточнении, установлении однозначной терминологии и, наконец, ознакомлении с ним сначала научных работников и инженеров, а затем и всех образованных людей. Доведение этой работы до конца означало и конец ррт-1. Основополагающий вклад в эту работу сделали Г. Гельмгольц (1821 — 1894 гг.), У. Томсон-Кельвин (1824 — 1907гг.),У. Ренкин (1820—1872 гг.) и Р. Клаузиус (1822— 1888 гг.). Все попытки опровергнуть или ограничить закон сохранения энергии были обречены на неудачу. Однако для окончательного утверждения и распространения, превращения его в общепринятый фундаментальный закон было необходимо провести то самое установление точных понятий и терминов, о котором говорилось выше. Ведь даже слова энергия в первоначальной формулировке закона не было. [c.80]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...