Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Физика -> Смородинский Я.А. -> "Температура" -> 9

Температура - Смородинский Я.А.

Смородинский Я.А. Температура — Температура, 1981. — 160 c.
Скачать (прямая ссылка): temperatura1981.djvu
Предыдущая << 1 .. 3 4 5 6 7 8 < 9 > 10 11 12 13 14 15 .. 58 >> Следующая

любое время.
Шкала Цельсия точно устанавливала положение двух точек - 0 и 100
градусов, расстояние между которыми на шкале было разбито на равные
части. Но роль ка-
24
ждого деления оставалась неопределенной. Необходимо было еще понять, что
происходит в теле, когда ртуть в термометре (который находится с этим
телом в контакте) поднимается на один градус. Проще всего было бы
предположить, что при этом энергия тела (или содержащееся в теле тепло)
увеличивается на одну и ту же величину. Такая величина, отнесенная к
единице массы тела, называется удельной теплоемкостью.
Но из опытов хорошо известно, что теплоемкость разных тел разная и что
даже у одного и того же тела она изменяется с температурой - в разных
местах шкалы надо затратить разное количество тепла, чтобы нагреть тело
на один градус. Поэтому обычные вещества для такой цели не годятся.
Однако существует способ создать тело, которое приближенно обладает
нужными качествами. Это идеальный газ, давление которого по закону Гей-
Люссака изменяется линейно с температурой (при постоянном объеме).
Реальные газы оказываются очень близки к идеальному, если давление газа,
а значит, и его плотность очень малы.
Конечно, такой способ нельзя использовать при любых температурах и
давлениях, так как все газы перестают когда-нибудь быть похожими на
идеальный.
Тем не менее газовый термометр используется как эталонный почти для всех
температур, достижимых в лаборатории.
Но как же все-таки определить температуру более строго?
Если температура есть физическая величина, то должен же существовать
способ ее определения, который, хотя бы в принципе, не зависел бы от
того, какой материал используется для устройства термометра. На такой
вопрос можно было ответить лишь после того, как возникла термодинамика.
Ответ нашел Клаузиус в 1848 г., основываясь на учении Карно о тепле.
КАРНО
Теория тепла имеет свой год рождения. В 1824 г. в Париже выходит книга
28-летнего инженера Карно "Размышления о движущей силе огня и о машинах,
способных развивать эту силу"*). Но эту великую
*) Русский ее перевод есть в сборнике "Второе начало термодинамики",
вышедшем у нас в 1934 г,
25
работу практически никто не заметил. Ни один из крупных ученых не
откликнулся на ее публикацию, никто не обратил внимания на слова, которые
были в ней сказаны: "...чтобы рассмотреть принцип получения движения из
тепла во всей полноте, надо его изучить независимо от какого-либо агента,
надо провести рассуждения, приложимые не только к паровым машинам, но и
ко всем мыслимым тепловым машинам, каково бы ни было вещество, пущенное в
дело, и каким бы образом на него ни производилось воздействие".
Программа, сформулированная в этих словах, была необычайно смелой. Может
быть, только открытие закона инерции сравнимо с тем, что открыл Карно.
Карно умер в 1836 г., так и не услышав никакого отклика.
Естествоиспытатели XIX века порой были поразительно глухими, когда речь
шла о новых взглядах. Так, никто не отозвался на речь Римана "О
гипотезах, лежащих в основании геометрии", никто не оценил гениального
Хэвисайда, создавшего операционное исчисление.
В 1834 г. работа Карно, или, как тогда говорили, мемуар, была
переработана и напечатана Клапейроном в журнале Политехнической школы в
Париже. Клапейрон использовал в своем изложении, которое носило более
строгий математический характер, графическое представление тепловых
процессов. Популярные сейчас кривые - изотермы, адиабаты - ведут свою
историю от работ Клапейрона.
Мемуар Карно не был принят редакцией крупнейшего журнала "Анналы физики",
редактором которого был Поггендорф. Этот же журнал не принял и статью
Майера (правда, написанную очень неудачно). Статья же Клапейрона
произвела на Поггендорфа столь сильное впечатление, что он сам перевел ее
на немецкий язык и напечатал в журнале. Однако и в этом виде идеи Карно
не нашли последователей. Прошло еще 9 лет, и статья Клапейрона была
напечатана еще раз в немецком переводе, но время для ее понимания и на
этот раз не пришло. Лишь в начале пятидесятых годов, более чем через
четверть века, идеи Карно были поняты. Они, вместе с законом сохранения
энергии, открытым Майером (в 1843 г.), легли в основу исследований
Томсона и Клаузиуса - исследований, с которых берет свое начало
термодинамика.
26
Из записей в дневнике, опубликованных после смерти Карно его братом, ясно
видно, что Карно фактически знал о законе сохранения энергии. В этих
записях Карно приводит вычисление механического эквивалента тепла,
получая для него значение 3,6 джоуля на 1 калорию (правильное значение
4,2).
Если бы Карно успел опубликовать свои записи, то закон сохранения энергии
стал бы известен почти за 20 лет до работ Майера и Джоуля, о которых мы
еще будем говорить. Да и его главная работа стала бы более понятной, если
бы в ней был использован закон сохранения энергии.
Но в своем мемуаре Карно еще ничего не пишет о связи между теплом и
работой. Разделяя точку зрения, что тепловые явления связаны с
Предыдущая << 1 .. 3 4 5 6 7 8 < 9 > 10 11 12 13 14 15 .. 58 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

Есть, чем поделиться? Отправьте
материал
нам
Авторские права © 2009 BooksShare.
Все права защищены.
Rambler's Top100

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed