| Ot izdatel'stva |
| Predislovie |
| Vvedenie |
Glava pervaya. Opredeleniya i sootnosheniya |
| 1.1. | Prostie i slozhnie gomogennie termodinamicheskie sistemi |
| 1.2. | Bivariantnie uravneniya sostoyaniya |
| 1.3. | Versii polivariantnikh struktur uravneniya sostoyaniya |
| 1.4. | Pfaffova forma v differentsial'nom uravnenii I zakona |
| 1.5. | Golonomnost' pfaffovoj formi |
| | Teorema Frobeniusa |
| | Golonomnost' po opredeleniyu |
Glava vtoraya. Klassicheskij i aksiomaticheskij
podkhodi k probleme entropii |
| 2.1. | Klassicheskij podkhod k probleme suschestvovaniya entropii |
| 2.2. | Aksiomaticheskaya struktura izlozheniya |
| | Aksiomatika K.Karateodori |
| | Aksiomatika T.A.Afanas'evoj-Erenfest |
| | Gipoteza A.A.Gukhmana |
| | I.I.Novikov ob osnovaniyakh entropii |
| | Al'ternativa G.V.Skornyakova |
| | M.Plank ob entropii prostikh sistem |
Glava tret'ya. Golonomnost' pfaffovikh form |
| 3.1. | Golonomnost' pfaffovikh form s bivariantnimi slagaemimi |
| 3.2. | Printsip Karateodori i teorema Frobeniusa |
| 3.3. | Ogranicheniya v strukture polivariantnikh uravnenij sostoyaniya |
Glava chetvertaya. Slozhnaya sistema kak sovokupnost' prostikh podsistem |
| 4.1. | Struktura slozhnikh termodinamicheskikh sistem |
| 4.2. | Klassifikatsiya prostikh podsistem |
| 4.3. | O raschlenenii polivariantnikh uravnenij sostoyaniya na bivariantnie. Primeri |
| Molekulyarnij kislorod |
| Magnetiki s effektom magnitostriktsii i magnitouprugosti |
Glava pyataya. Odnoznachnost' entropii |
| 5.1. | Postanovka problemi |
| 5.2. | Nulevoj zakon termodinamiki |
| 5.3. | Ob otsutstvii sistem s nulevoj teploemkost'yu |
| 5.4. | Odnosvyaznost' oblasti opredeleniya entropii i odnoznachnost' entropii |
Glava shestaya. Izmenenie osnovanij termodinamiki |
| 6.1. | O soderzhanii pervogo i vtorogo zakonov |
| 6.2. | O nekotorikh terminakh |
ZAKLYuChENIE |
| | Spisok literaturi |
Eta kniga prodolzhaet seriyu "Relata Refero" (doslovnij perevod -- rasskazivayu rasskazannoe).
Pod etim grifom izdatel'stvo predostavlyaet tribunu avtoram,
chtobi viskazat' publichno novie idei v nauke, obosnovat' novuyu
tochku zreniya, donesti do obschestva novuyu interpretatsiyu izvestnikh
eksperimental'nikh dannikh, etc.
V spore raznikh tochek zreniya tol'ko reshenie Velikogo sud'i -- Vremeni -- mozhet stat' reshayuschim i okonchatel'nim. Sam zhe protsess
poiska Istini khorosho kharakterizuetsya izvestnim viskazivaniem
Aristotelya, vinesennim na oblozhku nastoyaschej serii: avtoritet
uchitelya ne dolzhen dovlet' nad uchenikom i prepyatstvovat' poisku
novikh putej.
Mi nadeemsya, chto publikuemie v etoj serii teksti vnesut,
nesmotrya na svoe otklonenie ot ustanovivshikhsya kanonov, svoj
vklad v poznanie Istini.
V 1986 g. A.A.Gukhman vipustil
v svet knigu "Ob osnovaniyakh termodinamiki". V knige izlozheni
osnovnie slozhivshiesya k tomu vremeni kontseptsii fenomenologicheskoj
termodinamiki, v tom chisle sobstvennaya kontseptsiya Gukhmana.
V chastnoj besede Aleksandr Adol'fovich zametil, chto suschestvovanie
universal'noj additivnoj teplovoj funktsii sostoyaniya, kotoruyu
R.Klauzius nazval entropiej, nikogda ne rassmatrivalos' kak
problema v otnoshenii prostikh termodinamicheskikh sistem. Problemoj
yavlyalas' entropiya slozhnikh sistem, i Klauzius predstavil
v kachestve vtorogo zakona reshenie problemi suschestvovaniya
integriruyuschego delitelya T i entropii, imeya vvidu imenno
slozhnie sistemi. Nekotorie iz posleduyuschikh issledovanij
(aksiomatika Karateodori i Afanas'evoj--Erenfest) "podtverdili"
vivod Klauziusa ob entropii kak sledstvii vtorogo zakona.
V to zhe vremya statisticheskaya fizika prishla k protivopolozhnomu
rezul'tatu: suschestvovanie entropii ne zavisit ot vtorogo
zakona. Fenomenologicheskaya termodinamika takzhe "chastichno"
prishla k etomu vivodu: M.Plank dokazal, chto suschestvovanie
entropii prostikh termodinamicheskikh sistem yavlyaetsya sledstviem
tol'ko pervogo zakona.
Do nastoyaschego vremeni sokhranilsya paradoks: vivodi
fenomenologicheskoj i statisticheskoj termodinamik otnositel'no
osnovanij k suschestvovaniyu entropii ne sovpadayut, dazhe
protivopolozhni. Eto nesovpadanie otsenivaetsya neodnoznachno.
P.Shambadal' [40] (perevod s fr. 1967 g.) v knige "Razvitie i prilozhenie ponyatiya entropii",
naprimer, otdaet predpochtenie fenomenologicheskoj termodinamike
kak kontseptsii s bolee tverdimi osnovaniyami. On polagaet, chto "...mozhno tol'ko sozhalet', chto sovremennaya teoreticheskaya fizika
obnaruzhivaet chasto tendentsiyu polnost'yu zavladet' ponyatiem
entropii, kak esli bi ee mikroskopicheskij aspekt bil
edinstvennim imeyuschim smisl. Eta tendentsiya tem menee opravdana,
chto makroskopicheskij effekt imeet bolee tverdie osnovaniya: on
bil otkrit v epokhu, kogda svyaz' mezhdu entropiej i besporyadkom
bila esche neizvestna, i sokhranyaetsya dazhe v tom sluchae, esli
po kakim-libo prichinam nam pridetsya otkazat'sya ot etoj svyazi".
Somneniya v otnoshenii vivodov, opredelyayuschikh suschestvovanie
entropii, viskazal avtor knigi "The Tragicomical History of
Thermodynamics" K.Trusdell [43, 1982 g.]: "Sem' raz za poslednie tridtsat' let ya staralsya
prosledit' argumentatsiyu Klauziusa, pitavshegosya dokazat', chto
integriruyuschij mnozhitel' suschestvuet v obschem sluchae i est'
funktsiya tol'ko temperaturi, odinakovaya dlya vsekh tel, i sem' raz
eto sovershenno obeskurazhivalo menya... Ya ne mogu dazhe ob'yasnit',
chego imenno ya ne ponimayu".
Termodinamika, ottalkivayas' ot teorii teploroda, snachala sdelala
zigzag, obkhodya prepyatstvie, kotoroe yavlyalos' pridumannim:
slozhnuyu sistemu opisivali polivariantnimi uravneniyami sostoyaniya,
ne vidya v nej sovokupnosti prostikh termodinamicheskikh sistem.
Na etom obkhodnom puti bilo ugadano suschestvovanie entropii, ee
odnoznachnost', bil ustanovlen vtoroj zakon termodinamiki. V nego
vmeste s printsipom vozrastaniya entropii bili vklyucheni bez
dostatochnikh na to osnovanij printsipi suschestvovaniya
i odnoznachnosti entropii. V rezul'tate suschestvovanie entropii pri
fenomenologicheskom izlozhenii termodinamiki okazalos' otnesennim
ko vtoromu zakonu (i chastichno k pervomu), pri statisticheskom
izlozhenii -- k pervomu zakonu termodinamiki. Issledovaniyu
i ustraneniyu etogo protivorechiya posvyaschena dannaya kniga. V nej
privodyatsya svedeniya o protivorechiyakh fenomenologicheskoj
termodinamiki pri traditsionnom ee izlozhenii, predstavleno
najdennoe avtorom reshenie problemi kak suschestvovaniya, tak
i odnoznachnosti entropii. Teorema Karno, postulati Klauziusa
i Tomsona, postulat o neosuschestvimosti vechnogo dvigatelya vtorogo
roda v otnoshenii ravnovesnikh protsessov otnosyatsya k sledstviyam
pervogo zakona. Dejstvie vtorogo zakona ogranichivaetsya
neravnovesnimi protsessami. Ogranichena i neobratimost' "streli
vremeni" Eddingtona. Entropiya i termodinamicheskaya temperatura
suschestvuyut vo Vselennoj vezde tam, gde suschestvuet ikh osnovanie -- pervij
zakon termodinamiki, nezavisimo ot sferi dejstviya vtorogo
zakona termodinamiki.
Issledovaniyam, izlozhennim v knige, sodejstvovali ser'eznie
kriticheskie zamechaniya so storoni termodinamicheskoj shkoli MEI -- kafedr
Inzhenernoj teplofiziki i Teoreticheskikh osnov
teplotekhniki, v chastnosti, professorov A.A.Aleksandrova
i A.M.Semenova; bez knigi professora V.V.Sicheva "Slozhnie
termodinamicheskie sistemi" nastoyaschaya rabota ne bila bi
zakonchena.
Avtor
Vsevolod Yur'evich VOSKRESENSKIJ
Professor kafedri kholodil'nikh sistem i tekhnologij Moskovskogo gosudarstvennogo universiteta tekhnologij i upravleniya, kandidat tekhnicheskikh nauk. Vipusknik Moskovskogo energeticheskogo instituta, kafedri inzhenernoj teplofiziki. Osnovnie nauchnie napravleniya -- issledovaniya osnov termodinamiki, eksperimental'nie issledovaniya teplo- i elektroprovodnosti i stepeni chernoti metallov pri visokikh temperaturakh, teploprovodnosti i teploemkosti plasticheskikh materialov, infrakrasnoj sushki visokovlazhnikh materialov, razrabotka uchebnogo testirovaniya s primeneniem li-voprosov. Avtor bolee sta pechatnikh publikatsij, v tom chisle monografii "Visokotemperaturnie issledovaniya teplo- i elektroprovodnosti tverdikh tel"(soavtor), uchebnogo posobiya "Kratkij kurs tekhnicheskoj termodinamiki", avtorskikh svidetel'stva na izobreteniya.