Ученые термодинамики

Учёные, внесшие вклад в развитие термодинамики — termodinamikaVM.ru

Ученые термодинамики
Развитие научного знания о теплоте началось вместе с изобретением прибора, способного измерять температуру — термометра. Считается, что первые термометры сделал Галилей в конце 16 века.Термодинамика возникла как эмпирическая наука об основных способах преобразования внутренней энергии тел для совершения механической работы.

Первые паровые машины появились во второй половине 18 века и ознаменовали наступление промышленной революции. Учёные и инженеры стали искать способы увеличить их эффективность, и в 1824 году Сади Карно в сочинении «О движущей силе огня и о машинах, способных развивать эту силу» установил максимальный коэффициент полезного действия тепловых машин.

Термодинамика как наука ведёт свое начало с этой работы, которая долгое время оставалась неизвестной современникам.Николя Леонар Сади Карно
Цикл КарноФранцузский инженер Сади Карно в 1824 году впервые дал теоретическое объяснение работы тепловых машин.

В то время еще использовалась теория теплорода и не была установлена единая природа теплоты и работы, как мера энергетического взаимодействия. Однако С. Карно в своей теории тепловой машины были высказаны основные положения второго закона термодинамики [1, 7].Основное положение теории С.

Карно, впоследствии получившее название принципа Карно, состоит в том, что для получения работы в тепловой машине необходимы, по крайней мере, два источника теплоты с разными температурами.

Карно предложил идеальный цикл тепловой машины, где используются два источника теплоты с постоянными температурами: источник с высокой температурой — горячий источник и источник с низкой температурой — холодный источник.

Поскольку цикл идеальный, то он состоит из обратимых процессов теплообмена между рабочим телом и источниками теплоты, протекающим по двум изотермам, и двух идеальных адиабат перехода рабочего тела с одной изотермы на другую. Графическое изображение цикла Карно в P,v- и T,s- диаграммах, использующего в качестве рабочего тела идеальный газ, представлено на рис.9.5.

В цикле Карно горячий источник теплоты с Т1=const передает теплоту (процесс 14) рабочему телу, это обратимый процесс, поэтому рабочее тело получает теплоту q1 по изотерме 41. На процессе 12 рабочее тела расширяется по обратимой адиабате от Т1 до Т2. В обратимом процессе 23 рабочее тело передает теплоту q2 холодному источнику по изотерме Т2=const (для горячего источника это процесс 23). На процессе 34 рабочее тело сжимается по обратимой адиабате от Т2 до Т1. Цикл КарноКПД тепловой машины Карно

Количество теплоты, полученное рабочим телом от нагревателя при изотермическом расширении, равно.

Аналогично, при изотермическом сжатии рабочее тело отдаёт холодильнику.

Отсюда коэффициент полезного действия тепловой машины Карно равен:.В 40-х годах 19 века Майер и Джоуль количественно определили связь между механической работой и теплотой и сформулировали универсальный закон сохранения и превращения энергии. В 50-е годы Клаузиус и Кельвин систематизировали накопленные к тому времени знания и ввели понятия энтропии и абсолютной температуры.

Джеймс Прескотт Джоуль
Юлиус Роберт фон МайерВ конце 19 века феноменологическая термодинамика была развита в работах Гиббса, который создал метод термодинамических потенциалов, исследовал общие условия термодинамического равновесия, установил законы равновесия фаз и капиллярных явленийДжозайя Уиллард ГиббсВ 1906 году Нернст опубликовал работу, в которой была сформулирована теорема, впоследствии получившая его имя и известная как третье начало термодинамики.Вальтер Герман НернстАксиоматические основы термодинамики были в строгой форме впервые сформулированы в трудах Каратеодори в 1909 годуКаратеодори, КонстантинОсобенно важное значение для развития термодинамики имеют проведенные в первой половине XIX в. Определение коэффициента объемного расширения Гей-Люссаком приводит к открытию закона равномерного расширения газов. Эти температурные эффекты, как затем показали Лаплас и Пуассон, дают решение старой проблемы о правильном вычислении скорости звука. Развивая представления о физических явлениях при распространении звука, Пуассон в 1823 г. строит законченную математическую теорию так называемых адиабатических процессов ( процессов, происходящих без теплообмена с окружающей средой) в газах. Очень большое значение для развития термодинамики имели работы Сади Карно, Рудольфа Клаузиуса и Вальтера Нернста. В 1824 г. Карно опубликовал работу о наивысшем теоретически достижимом коэффициенте полезного действия паровой машины и установил, что тепловая энергия может превращаться в работу только при переходе тепла от более горячего тела к более холодному. Чрезвычайно важную роль в развитии термодинамики сыграли появившиеся в конце XIX в. Гиббса, в которых построен общий метод термодинамических потенциалов, исследованы условия термодинамического равновесия ( в том числе и для химически реагирующих смесей), развита теория фаз и поверхностных явлений.Важный вклад в развитие термодинамики внесли представители немецкой школы Майер, Клаузиус, Гельмгольц, английской школы — Джоуль, Томсон и др. Они сыграли большую роль в систематизации полученных знаний о теплоте, в уточнении ряда закономерностей и положений. Огромный вклад в развитие термодинамики внесли русские ученые Г. И. Гесс, Н. Н. Шиллер, Т. А. Афанасьева-Эренфест и другие.Описание цикла Карно
Рис. 1. Цикл Карно в координатах T—S

Пусть тепловая машина состоит из нагревателя с температурой , холодильника с температурой и рабочего тела.

Цикл Карно состоит) из четырёх обратимых стадий, две из которых осуществляются при постоянной температуре (изотермически, а две — при постоянной энтропии (адиабатически). Поэтому цикл Карно удобно представить в координатах T (температура) и S (энтропия).

1. Изотермическое расширение (на рис. 1 — процесс A→Б). В начале процесса рабочее тело имеет температуру , то есть температуру нагревателя. Затем тело приводится в контакт с нагревателем, который изотермически (при постоянной температуре) передаёт ему количество теплоты . При этом объём рабочего тела увеличивается, оно совершает механическую работу, а его энтропия возрастает.

2. Адиабатическое расширение (на рис. 1 — процесс Б→В). Рабочее тело отсоединяется от нагревателя и продолжает расширяться без теплообмена с окружающей средой. При этом температура тела уменьшается до температуры холодильника , тело совершает механическую работу, а энтропия остаётся постоянной.

3. Изотермическое сжатие (на рис. 1 — процесс В→Г). Рабочее тело, имеющее температуру , приводится в контакт с холодильником и начинает изотермически сжиматься под действием внешней силы, отдавая холодильнику количество теплоты . Над телом совершается работа, его энтропия уменьшается.

4. Адиабатическое сжатие (на рис. 1 — процесс Г→А). Рабочее тело отсоединяется от холодильника и сжимается под действием внешней силы без теплообмена с окружающей средой. При этом его температура увеличивается до температуры нагревателя, над телом совершается работа, его энтропия остаётся постоянной.

Источник: https://www.sites.google.com/site/stepafterstepru/princip-dejstvia-teplovogo-dvizenia/home/istoria-sozdania-termodinamiki-1/raspisanie

Краткий исторический очерк развития термодинамики

Ученые термодинамики

Предыдущая12345678910111213141516Следующая

До 50-х годов XIX века наука рассматривала теплоту как особое невесо­мое, неуничтожимое и несоздаваемое вещество, которое имело название теп­лород. М.В.Ломоносов был одним из первых, кто опроверг эту теорию. В своей работе «Размышление о причинах теплоты и холода», изданной в 1774 г.

, он писал, что теплота является формой движения мельчайших частиц тела, заложив тем самым основы механической теории теплоты. М.В.

Ломоносов один из первых высказал идею закона сохранения энергии, В его формулировке этого закона еще не содержатся количественные соот­ношения, но, несмотря на это, отчетливо и полно определяется сущность за­кона сохранения и превращения энергии.

Лишь столетие спустя этот закон, благодаря работам Майера, Гельмгольца, Джоуля получил всеобщее признание. В 1842 году появилась работа есте­ствоиспытателя Майера «Размышления о силах неживой природы». Его формулировка первого закона термодинамики в основном была философски умозрительной.

В 1847 году была издана монография немецкого врача Гельмгольца «О сохранении силы», где подчеркивается общее значение пер­вого начала как закона сохранения энергии, дается его математическая фор­мулировка и приложение к технике.

В 1856 году Джоуль экспериментально доказал существование этого закона.

В 1824 году появился труд французского инженера Сади Карно «Размышления о движущей силе огня и о машинах, способных развивать эту силу”, в котором были заложены основы термодинамики.

В этой работе он указал причины несовершенства тепловых машин, пути повышения их ко­эффициента полезного действия (кпд), сформулировал второй закон термо­динамики, идеальный цикл тепловых машин (цикл Карно) и другие важные положения термодинамики.

В 1906 г. Нернст сформулировал третье начало термодинамики, в кото­ром предположил, что с приближением абсолютной температуры к нулю ин­тенсивность теплового движения и энтропия стремятся к нулю. Принцип не­достижимости абсолютного нуля температур — одно из следствий известной тепловой теоремы Нернста.

Существует еще понятие так называемого нулевого начала термодинами­ки. Изучая явления в рамках классической термодинамики, как правило, от­влекаются от характера молекулярного и атомного строения вещества.

При исследовании явлений обращают внимание исключительно на макроскопи­ческие свойства системы, которые оцениваются по опытным данным изме­рения макроскопическими приборами: термометрами, калориметрами, ма­нометрами и т.д. Поэтому классическая термодинамика является феноменологической наукой.

Таким образом, в классической термодинамике отвлекаются от движения микрочастиц тела и рассматривают лишь резуль­тат этого движения, который есть не что иное, как температура тела. Это и есть нулевое начало термодинамики. Оно формулируется в виде следующей аксиомы: все тела при тепловом равновесии обладают температурой.

Нуле­вое начало является исходным положением термодинамики, так как тепловое движение происходит во всех телах. Оно неуничтожимо, как неуничтожимо всякое движение в природе.

В конце XIX века Л.Больцманом и У.Гиббсом были заложены основы статистической термодинамики. В отличие от классической термодинамики она позволяет вычислить макроскопические характеристики по данным о со­стоянии микрочастиц тела — их расположению, скоростях, энергии. У.Гиббс внес существенный вклад и в классическую термодинамику, разработав ме­тод потенциалов, установив правило фаз и др.

После создания фундамента термодинамического метода началась разра­ботка его приложений и, прежде всего, к теории тепловых машин. Большое значение имело введенное Ж.Гюи и А.Стодолой понятие работоспособности теплоты, или максимальной технической работы, которую можно получить от имеющегося количества теплоты в заданном интервале температур. В 1956 году Р.

Рант дал этой величине название «эксергия», В отличие от эн­тропии, всегда возрастающей в реальных процессах, в отличие от энергии, количество которой строго сохраняется (согласно первому закону термоди­намики), эксергия — запас работоспособности или это то количество полезной работы, которое можно получить от имеющейся теплоты в заданном интер­вале температур.

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ

1. Каковы основные резервы энергосбережения в народном хозяйстве России?

2. Кто являются основоположниками первого, второго и третьего зако­нов термодинамики?

3. Какие ученые внесли наибольший вклад в развитие термодинамики?

Предыдущая12345678910111213141516Следующая .

Источник: https://mylektsii.ru/12-44868.html

Термодинамика: истории из жизни, советы, новости, юмор и картинки — Лучшее | Пикабу

Ученые термодинамики

Перед экзаменом по термодинамике я посмотрел программу по телевизору, где объясняли как укрощать диких зверей. Там говорилось что надо непрерывно смотреть в глаза. Решил испытать этот метод на преподавателе. Так как один глаз был у него постоянно полуприкрыт, то я выбрал цель открытый глаз.

При ответе на билет я пялился в него, пытаясь подчинить «дикого зверя». Я посылал туда повелительные импульсы с задачей «принять экзамен на отлично». Препод утвердительно кивал на любую мою реплику. Я не отводил взгляда и чувствовал что овладел волной и меня несёт к успешной сдаче. Преподаватель не выдержал и сказал — «Это не вежливо, молодой человек.

У всех есть дефекты. Не стоит на них акцентироваться» После чего вытащил свой стеклянный глаз, убрал в какой-то пузырек и одел повязку. Никто ни разу не видел его в повязке и не подозревал что у него стеклянный глаз. Меня потом задрали вопросами как я догадался об этом.

Я конечно объяснял что заметил необычное преломление света на поверхности глаза, но правда была куда банальнее.

P.S. Экзамен сдал на 4

[моё] Экзамен Глаза Термодинамика Текст

На экзамене по термодинамике преподаватель (лет 50) предложил всем кто не хочет отвечать на вопросы — сдать зачетки и получить тройки автоматом. Многие этим воспользовались. Но я с другом пошли сдавать, в надежде на лучшие оценки. Вроде бы не сложный предмет.

Препод долго нас спрашивал, находил слабые места и в итоге завалил нас на двойки. Стыдно было очень сильно. Те кто не сдавал — тройки, мы там по пол-часа мурыжились и получили двойки. надо идти в деканат за хвостовками и пересдавать.

Над нами смеялись и рассказывали об этом другим группам.

На пересдаче препод хитро улыбался и в итоге ничего не спросив поставил четверки. На вопросительные взгляды ответил — «Если не будут бояться что завалю, то не будут совать зачетки на тройку. А то у меня жена молодая, домой тороплюсь».

Он на нас сделал себе рекламу и следующие группы совали ему зачетки в надежде на тройку!

[моё] Экзамен Термодинамика Оценка Институт Текст

Немецкий физик Вальтер Нернст (1864 — 1941) — Нобелевский лауреат (1920), открыватель третьего начала термодинамики — в свободное время разводил карпов. Как-то раз один из его знакомых заметил: «Странный выбор. Кур разводить и то интересней».

На это Нернст убежденно возразил:

— Я развожу таких животных, которые находятся в термодинамическом равновесии с окружающей средой. Разводить теплокровных — это значит обогревать на свои деньги мировое пространство.

Непридуманные байки Вальтер Нернст Текст Фотография Термодинамика

Классическая термодинамика – это единственная физическая теория общего содержания, относительно которой я убеждён, что в рамках применимости её основных понятий она никогда не будет опровергнута.  – А. Эйнштейн

Как думаете, в чём содержится больше энергии – в килограмме человеческого жира или килограмме тротила? Вы удивитесь, но животный жир на единицу массы содержит в 8 раз больше энергии, чем тринитротолуол (37 МДж / кг против 4,184 МДж / кг). Жир, конечно, не взрывается так же, как тротил, но способен запасать гораздо больше энергии. Это свойство химических веществ называется плотностью энергии.

Самые лучшие литий-ионные аккумуляторы имеют плотность энергии в 6 – 10 раз меньше, чем тринитротолуол (0,46 – 0,72 МДж / кг).

Если посмотреть на таблицу плотности энергии различных химических веществ, станет понятно, что любые аккумуляторы в этом плане серьёзно уступают тому же бензину или дизельному топливу.

Также становится очевидно, почему, когда требуется взять с собой большое количество энергии, бензин, дизельное топливо или авиакеросин становятся практически безальтернативными.

Аккумуляторы запасают почти в 30 раз меньше энергии на единицу своей массы, чем химическое топливо (топливо для горения требует кислород, и на 1 часть топлива надо добавить примерно 2 части кислорода, чтобы оно загорелось).

Показать полностью 6

В самом деле, почему на электростанциях отработавший газ, прошедший через турбины, разогретый до температуры 70°С, нужно охлаждать, перед тем, как снова пустить его в нагрев? Ведь теряется столько тепла? Почему бы сразу не отправить его в котел?

Отвечаю.

Для этого придется углубиться в теорию. Представь, что есть источник тепла. Котел с углем, например. Нужно преобразовать эту тепловую энергию в механическую работу. Но ведь тепло просто так не переведешь в работу! Нагретый котел сам по себе не сдвинет коленчатый вал и не заставит вращаться лопасти.

Для этого нужен посредник. Газ. Называемый также рабочим телом.

Простейший способ обустроить процесс — поместить газ в цилиндр с поршнем. Нагреваешь котлом газ, котел отдает ему тепло Q1, которое преобразуется во внутреннюю энергию газа U. Затем он расширяется, толкает поршень, то есть совершает работу А. Внутренняя энергия газа при этом понижается.

Что же дальше? Чтобы начался следующий цикл, нужно вернуть поршень на место. Но ведь сделать это не так просто! Подумай — газ нагрелся так, что его давление стало 20 атмосфер, затем толкнул поршень и охладился.

Значит, когда мы затолкнем поршень обратно, температура вновь подскочит до 1000°С (газы при сжатии нагреваются) и давление снова станет равным 20 атмосферам! Чтобы преодолеть такое давление, нужно затратить работу А, и весь наш выигрыш в работе в итоге станет равным нулю.

Показать полностью 4 [моё] Наука Термодинамика Технари Адольф Гитлер Длиннопост

Закон неубывания энтропии в замкнутых системах, который является одной из формулировок знаменитого второго начала термодинамики, может нарушаться: как оказалось, в квантовых системах энтропия может убывать, выяснила международная группа учёных под руководством ведущего научного сотрудника Лаборатории квантовой теории информации МФТИ и Института теоретической физики имени Л. Д. Ландау РАН Гордея Лесовика. Результаты исследования опубликованы в журнале Scientific Reports (входит в группу Nature).

«Мы нашли квантового демона Максвелла, который может уменьшить энтропию в системе, причём даже не измеряя её состояние», — говорит Гордей Лесовик.

Демон Максвелла — микроскопическое разумное существо, которое придумал Джеймс Максвелл для иллюстрации парадокса Второго начала термодинамики.

Большинство процессов в рамках классической физики независимы от направления «стрелы времени»: любой из них можно развернуть в обратную сторону и никакие законы не будут нарушены.

Однако симметрия по времени нарушается во втором законе термодинамики, который (в формулировке Клаузиуса) гласит, что тепловая энергия не может переходить от менее горячих объектов к более горячим, поэтому развернуть этот процесс в обратную сторону нельзя.

В 1870-х годах принцип роста энтропии был сформулирован в более строгой форме Людвигом Больцманом в его так называемой H-теореме (произносится «аш-теорема»). Она гласит, что величина энтропии в замкнутой системе, состояние которой описывается кинетическим уравнением (называемым теперь уравнением Больцмана), либо растёт, либо остаётся постоянной.

Долгое время эту теорему не удавалось доказать в рамках традиционной статистической физики без привлечения дополнительных ограничений. После появления квантовой механики учёные предположили, что «корни» H-теоремы связаны с квантовыми явлениями.

В квантовой теории информации были получены важные результаты, описывающие условия, при которых энтропия системы не убывает.

Группа под руководством Лесовика впервые сформулировала H-теорему на языке квантовой физики и в течение нескольких лет пыталась найти её доказательство.

«Мы пытались доказывать: вроде бы, получалось, потом обнаруживалась „дырка“, мы её закрывали, затем „дырки“ появлялись опять, и в конце концов мы поняли, что это неспроста, что, может быть, эта теорема и не верна для квантовой системы и, даже если система энергетически изолирована, этого недостаточно, чтобы энтропия не убывала», — говорит учёный.

В результате учёные обнаружили условия, при которых второй закон термодинамики может локально нарушаться. Это может происходить в квантовых системах относительно небольшого, но макроскопического размера — сантиметры и даже метры.

Существенное различие состоит в том, что если в классической физике уменьшение энтропии связано с передачей тепловой энергии, то в квантовом мире снижение энтропии может происходить без передачи энергии — за счёт квантовой запутанности.

«Представьте себе Золушку, которую мачеха заставляет разобрать перемешанную чечевицу и горох, то есть понизить энтропию в системе. Классическая Золушка в изолированной системе не смогла бы это сделать, а квантовая — может. Мы можем „вычистить“ состояния за счёт квантовых эффектов», — объясняет Лесовик.

По его словам, учёные в ближайшее время планируют провести экспериментальную проверку этого эффекта. Такой эксперимент откроет возможность создания квантовых холодильников и двигателей нового типа.

Источник

Показать полностью Наука Квантовая физика Термодинамика Энтропия Длиннопост

Энтропия — один из наиболее интригующих и зачастую неверно понятых концепций в физике. Энтропия вселенная всегда должна расти — так говорит второе начало термодинамики. Этот закон выглядит так, будто происходит из более глубинных законов — он имеет статистическую природу — но в итоге оказывается более фундаментальным и неизбежным, чем любой другой закон физики.

[моё] Pbs Space Time Термодинамика Посты не найдены

Источник: https://pikabu.ru/tag/%D0%A2%D0%B5%D1%80%D0%BC%D0%BE%D0%B4%D0%B8%D0%BD%D0%B0%D0%BC%D0%B8%D0%BA%D0%B0/best

Ученые термодинамики

Ученые термодинамики

Стремительное развитие научного знания о тепловых эффектах началось вместе с изобретением прибора, которые может измерять температуру — термометра. Считается, что первые термометры были сконструированы Галилеем еще в конце 16 столетия.

Рисунок 1. Термоскоп Галилея. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ

Определение 1

Термодинамика возникла как комплексная эмпирическая наука, изучающая методы преобразования внутренней энергии материальных тел для совершения налаженной механической работы.

Первые паровые машины были представлены во второй половине 18 века и ознаменовали официальное наступление промышленной революции.

Инженеры и ученые начали искать методы увеличения эффективности использования термодинамических постулатов, и в 1824 году Сади Карно в известном сочинении «О движущей и могучей силе огня и о машинах, способных развивать эту мощь» установил и описал максимальный коэффициент полезного функционала тепловых машин. Термодинамика как полноценная наука ведёт свое начало именно с этой работы, которая в течение длительного периода времени оставалась неизвестной современникам.

Ничего непонятно?

Попробуй обратиться за помощью к преподавателям

Исследования Анри Виктора Реньо

Правительство Франции сочло в те времена необходимым субсидировать научную работу Анри Виктора Реньо (1810—1878), предпринятую «с целью установить количественные данные, важные в гипотезе паровой машины». Известно, что лаборатория выдающегося физика находилась в небольшом здании, построенном лично им в саду College de France.

Научный центр был достаточно хорошо снабжен для термодинамических экспериментов (различные газометры, мощные манометры в 20 м длиной, точные барометры и термометры, прибор для калориметрических измерений и так далее). Исследования, которые здесь проводились, были направлены на определение скрытой теплоты жидкостей при переходах из стабильного парообразного состояния в жидкое.

Способы тепловых измерений, предложенные Реньо, переносились в другие учебные лаборатории университетов, и еще в XX столетии почти все физические практикумы высших учебных заведений по теплоте создавались «по Реньо».

Исследования и опыты этого изобретателя начали официально публиковаться только в конце 30-х годов прошлого века. В 1847 году одно тематическое издание разместило на своих страницах первый том Анри «Сообщений об экспериментах предприятий по распоряжению представителей общественных работ».

Лаборатория Реньо вместе с его последними научными работами была уничтожена немцами при взятии Парижа в марте 1870 года.

Реньо был одним из самых ярких представителем экспериментального течения в физике, но сам не ввел в науку новых идей, если не считать того скептицизма, с которым исследователь относился к неоправданным обобщениям фактов и обличал погрешность положений, принимавшихся до тех пор за основные законы термодинамики.

Цикл Карно

Рисунок 2. Цикл Карно. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ

Французский изобретатель Сади Карно в 1824 году впервые представил общественности теоретическое и комплексное объяснение работы тепловых машин.

В то время еще часто применялась теория теплорода и не была определена единая природа тепловых процессов, как основная мера энергетического взаимодействия.

Однако Карно в своей гипотезе тепловой машины описал ключевые положения второго термодинамического закона.

Замечание 1

Центральный постулат ученого, вскоре получивший название принципа Карно, заключается в том, что для получения нормальной работы в тепловой машине необходимы два источника теплоты с различными температурами.

Цикл Карно состоит из четырёх важных обратимых стадий, две из которых осуществляются только при постоянной температуре, а две других при постоянной энтропии:

  • изотермическое расширение;
  • адиабатическое расширение;
  • изотермическое сжатие;
  • адиабатическое сжатие.

Цикл Карно удобно и правильно будет представить в координатах $T$ (температура) и $S$ (энтропия). Физик также предложил идеальный метод для функционирования тепловой машины, где применяются два источника теплоты с постоянными показателями: с высокой температурой — горячий источник и с максимально низкой температурой — холодный источник.

Поскольку цикл практически идеальный, то он состоит из обратимых физических процессов теплообмена между материальным телом и тепловым коэффициентом. Графическое изображение цикла Карно в диаграммах используется в качестве рабочего элемента идеального газа.

В цикле Карно горячий источник теплоты с $T_1=const$ систематически передает:

  • теплоту физическому телу;
  • равномерно распределяет все элементы в системе;
  • отдает теплоту активному веществу по изотерме.

Дальнейшее развитие термодинамики

В дальнейшем становлении термодинамики было много новых открытий, которые повлекли за собой и проблемы в правильном описании физических процессов. Майер и Джоуль количественно установили взаимосвязь механической работы с теплотой, сформулировав универсальный закон превращения и сохранения энергии.

Замечание 2

Важное значение для развития современной термодинамики имеют проведенные в первой половине XIX столетия исследования Гей-Люссака, направленные на определение коэффициента объемного расширения.

Это привело к открытию закона равномерного расширения идеальных газов. Такие температурные эффекты, как затем продемонстрировали опыты Лапласа и Пуассона, дают правильное решение старой проблемы о вычислении скорости светового звука.

Развивая идеи о физических явлениях при распространении сверхскоростного звука, Пуассон в 1823 году вывел законченную математическую гипотезу так называемых адиабатических процессов, происходящих в системах без теплообмена с окружающей средой.

Значимую роль для развития термодинамических методов имели научные работы Сади Карно, Вальтера Нернста и Рудольфа Клаузиус. В 1824 г.

Нернст опубликовал результаты эксперимента, согласно которому определялся наивысший достижимый коэффициент полезного действия паровой машины.

В результате стало понятно, что тепловая энергия легко может превращаться в работу только при постепенном переходе тепла от более горячего элемента к более холодному.

Чрезвычайно важное и ключевое значение в становлении термодинамики сыграли возникшие в конце XIX столетия опыты Гиббса, в которых построен комплексный метод термодинамических потенциалов, изучены условия абсолютного равновесия, а также развита теория нестабильных явлений и фаз.

Важный вклад в развитие термодинамического учения внесли яркие представители немецкой школы Майер, Гельмгольц, Клаузиус, а также их американские коллеги — Джоуль, Томсон и другие. Они смогли систематизировать полученные знания о теплоте, и уточнили ряд закономерностей и положений.

Источник: https://spravochnick.ru/fizika/termodinamika/uchenye_termodinamiki/

Booksm
Добавить комментарий