История энергетической техники - Белькинд Л.Д.
Скачать (прямая ссылка):
не закон количественного постоянства, есть новое" *.
Иллюстрируя свою мысль, Майер приводит 25 примеров взаимных превращений
качественно различных "сил" (энергии) и в том числе "превращение
электричества в тепло и механический эффект" и обратный пример, когда
"тепло превращается в электричество" и "механический эффект превращается
в электричество"- Точно так же он иллюстрирует многими примерами
"превращение тепла в механический эффект" и "превращение механического
эффекта в тепло".
Критикуя теорию "невесомых": теплорода, электрической и магнитной
жидкостей, Майер утверждает: "Выскажем великую истину: не существует
никаких нематериальных материй".
В этой же работе Майер дает еще одну формулировку закона сохранения:
"Количественная неизменность данного есть верховный закон природы,
распространяющийся равным образом как на силу, так и на материю".
Экспериментальное подтверждение эквивалентности тепловой и механической
энергий было убедительно дано Д- П Джоулем. В течение 1843-1850 гг.
Джоулем был опубликован ряд работ, в которых описывались предложенные им
методы определения механического эквивалента тепла. Из всех этих методов
наиболее совершенным явился последний, описанный в работе 1850 г. В
металлический калориметр (рис. 3-44) наливалась вода, в которую
опускалась металлическая ось с укрепленными на ней лопастями. К стенкам
калориметра прикреплялись специ-альные пластины, препятствовавшие
движению всей массы ВоДЫ при вращении лопастей. Вращение оси
осуществлялось за счет опускания грузов, связанных веревкой через блок.
Измеряя работу падения грузов и изменение температуры воды, нагревающейся
движущимися лопастя-М11> Джоуль нашел значение механического эквивалента
1 Ф. Энгельс, Диалектика природы, 1955, стр. 224-225.
207
тепла, равное 424,3 кГ ¦ м/ккал. Кроме Джрул?^ механический эквивалент
тепла был экспериментально., определен многими другими исследователями.
Математическое доказательство принципа "сохранения сил" было дано Г- J1.
Гельмгольцем в 1847 г. в его труде "О сохранении силы". Исходя из
невозможности создания perpetuum mobile, Гельмгольц определяет
"соотношения", существующие между "различными силами природы", и дает
математические выражения для различных случаев взаимопревращения "сил"
(энергии). Говоря о цели своей
работы, Гельмгольц писал: "Мы исходим из допущения, что невозможно при
существовании любой произвольной комбинации тел природы получить
непрерывно из ничего движущую силу... Задачей настоящего сочинения
является проведение указанного принципа... через все отделы физики".
Математическая трактовка принципа сохранения энергии составляет основую
ценность работы Гельмгольца: что же касается его философских обобщений,
то они во многом уступали обобщениям Майера. Гельмгольц сводил все
явления природы к механическому движению, характеризуя материю как
систему материальных точек, меЖДУ которыми действуют силы притяжения и
отталкивания-Подобное воззрение Гельмгольца привело его к ограниченной
количественной трактовке закона сохранения энергии, к непониманию
качественных взаимопревращений различных форм энергии, тогда как самые
сильные стороны обобщений Майера состоят именно в утверждении
качественных изменений, взаимопереходов одной формы движения в другую.
208
Рис. 3-44. Прибор Джоуля для определения механического эквивалента
теплоты.
Открытие закона сохранения и превращения энергии наносило серьезный удар
по механистическим .воззрениям, отвергавшим наличие качественно различных
форм движения материи. Установление взаимосвязи и взаимопревращения форм
движения материи при количественном сохранении движения опрокидывало
укоренившиеся представления об изолированных, обособленных "силах"
природы.
Уже в работах Майера обнаруживается попытка вложить новый энергетический
смысл в понятие "сила". Само содержание закона о превращении форм
движения требовало установления нового понятия, выражающего это
содержание. Таким новым физическим понятием явилось понятие об энергии,
современное значение которого вместе с термином "энергия" было введено
впервые У. Томсоном (Кельвином) в 1860 г.
Однако господство метафизического мировоззрения среди ученых XIX в.
долгое время препятствовало правильному пониманию сущности закона
сохранения и превращения энергии, который трактовался чаще всего лишь с
количественной стороны-
Только опираясь на диалектический материализм, можно было раскрыть всю
глубину содержания закона сохранения энергии. Эта задача была выполнена
Энгельсом, который впервые дал всесторонний марксистский анализ закона
сохранения и превращения энергии, показав, что этот закон выражает не
только количественное сохранение движения, но - и это главное-
качественное превращение форм движения материи.
Само название закона - "закон сохранения и превращения энергии"-было
предложено Энгельсом в отличие от названия "закон сохранения сил",
распространенного до появления работ Энгельса. Энгельсу также принадлежит
