ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Идеальные тепловые машины Размышления о движущей силе огня и о машинах, способных развивать эту силу из "Понятия и основы термодинамики" Излагаемое в этом параграфе произошло исторически после подведения наукой ряда важных термодинамических итогов. [c.137] Читатели, ознакомившись с аксиоматическим направлением в термодинамике, сами смогут сопоставить два метода принятый в настоящей книге метод и аксиоматический метод , имеющий своих защитников (особенно среди некоторых физиков-теоретиков). [c.137] Для этого кратко расскажем, как аксиоматический метод вводит понятия температуры, теплоты и энергии. [c.137] Предполагается, что в распоряжении экспериментатора, лишенного ощущений тепла и холода и ничего не подозревающего о существовании температуры, имеются два воздушных огнива, но без трутов (глава IV), Трубка первого огнква подобна сосуду Дьюара, трубка второго огнива изготовлена, например, из серебра. Экспериментатор погружает первое огниво в тающий лед или кипящую под различным давлением воду и обнаруживает, что давление воздуха остается постоянным, если положение поршня в трубке зафиксировано. Давление воздуха в первом огниве можно изменить только передвижением поршня. В дальнейшем экспериментатор будет выражать особенности первого огнива тем, что назовет его оболоч ку адиабатической. [c.137] На основании этих опытов мыслящий экспериментатор заключает, что телам, помимо свойств — давления и объема, присуще особое свойство — температура. [c.138] Историк назвал бы опыты с двумя огнивами остроумием на лестнице , т. е. запоздалым остроумием. Опыты с двумя огнивами нельзя было провести до выработки понятий температуры и теплоты. Опыты не просто провести и после возникновения этих понятий. Но тогда опыты представили бы малый интерес. [c.138] По опытам с воздушными огнивами экспериментатор умеет отличать диатермическую оболоч ку от адиабатической. Он помещает систему в адиабатическую оболочку и исследует переходы закрытой системы из фиксированного начального состояния в фиксированное—конечное. Экспериментатор обнаруживает, что источник работы производит над системой (система производит над источником работы) одно и то же количество работы, независимо от пути перехода системы из заданного начального состояния в заданное конечное состояние. [c.138] Экспериментатор называет свойство системы Е внутренней энергией системы. [c.138] По мнению Борна и других приверженцев аксиоматического метода, такой способ обоснования первого начала термодинамики (якобы) соответствует содержанию опытов Джоуля. С таким утверждением нельзя согласиться. Джоуль действительно проводил адиабатические опыты, но только по причинам, объясненным в главе VI. Кстати, никакой реальной адиабатической оболочки в опытах Джоуля не было. Адиабатичность обеспечивалась малой разностью температур между системой (водой, медным сосудом и бронзовой мешалкой) и окружавшим ее воздухом. Не имей Джоуль понятия о теплоте до своих знаменитых опытов, мог бы он таким образом осуществить адиабатический процесс Точные измерения адиабатической работы на различных путях между одним и тем же начальным состоянием и одним и тем же конечным состоянием системы никогда не были произведены [43]. [c.139] Почему, кстати говоря, надо заботиться только о (мнимом) соответствии с духом опытов Джоуля Ведь аксиоматический метод не соответствует развитию всей термодинамики. [c.139] Борн не очень последователен в своих взглядах на то, как надо излагать науку. В своей рецензии на книгу Э. Уиттекера [История теорий эфира и электричества. Современные теории, 1900—1926 гг.] Борн (правильно) пишет Обычные учебники являются в ряде случаев не только неисторическими, но представляют собой искажение истории. Рецензент часто бывал возмущен настроением современных студентов и молодых ученых, которые рассматривают все, что имеет давность более пяти лет, как неотносящуюся к делу предысторию. И это вопреки тому факту, что прошлые ошибки очень поучительны, что имеется много случаев, когда идеи, которые сегодня представляются устарелыми, становятся плодотворными при небольшом их изменении [44]. [c.139] Уилсон [45], тоже приверженец аксиоматического метода, видит его преимуществе помимо соответствия (несуществующего) с опытами Джоуля еще в том, что этот метод позволяет обходиться без гипотез о природе теплоты. Но, ведь, формой развития естествознания, поскольку оно мыслит, является гипотеза ([11], стр. 555). [c.140] Приверженцы аксиоматического метода восхваляют его логику. Преподавание науки имеет своей целью не только освоение науки обучающимися, но и дальнейшее развитие науки хотя бы частью обучающихся. Но тогда надо знакомить их с действительной логикой развития науки, а не только с логикой на лестнице . [c.140] Открытие принципа э квивалентности оказало огромное влияние на формирование и развитие термодинамики. [c.140] Был установлен предмет термодинамического изучения — закрытая система. Были выяснены условия термодинамических опытов— закрытая система, (один) источник работы и источники теплоты. Вопроса о количестве источников теплоты мы пока не рассматривали. [c.140] Было установлено содержание понятий количества работы и количества теплоты. [c.140] Взаимопревращения работы и теплоты немыслимы без участия материальной системы. Поэтому из справедливости принципа эквивалентности для любой материальной закрытой системы необходимо сделать вывод о наличии законов, общих для любой материальной закрытой системы. [c.140] Крайне важный пример таких законов — закон сохранения и превращения внутренней энергии. Этот закон устанавливает связь между приращением свойства системы — внутренней энергии и количествами работы и теплоты. [c.140] Следует прочесть вступительную статью А. Деборина к русскому переводу книги. [c.140] Статья — Критика классической термодинамики Бренстедом . [c.140] Вернуться к основной статье