logo
Термодинамика Реальных Процессов

16. Условно простое тепловое явление.

В настоящее время в термодинамике тепловое явление принято определять с помощью так называемого уравнения второго закона классической термодинамики Клаузиуса:

dQQ = TdS (263)

где QQ - так называемое количество тепла, Дж; S - энтро­пия Клаузиуса, Дж/К.

Это уравнение внешне напоминает выражение (262), однако более подробное рассмотрение показывает, что равенства (262) и (263) принципиально различны. Расхождение касается как физического механизма теплового явления, так и сущности величин S и Θ .

Действительно, уравнение (263) предполагает, что объектом переноса в тепловом явлении служит не вермическое вещество, как в формуле (262), а сама теплота, то есть вермическая рабо­та, - это обстоятельство отражено с помощью индекса Q , стоя­щего при dQ ; представление о переносе теплоты перекочевало в современную науку из теории теплорода - невесомого и не­уничтожимого теплового флюида, который, перетекая из тела в тело, создает все наблюдаемые тепловые эффекты (в прош­лом веке с помощью подобных флюидов объяснялись и другие явления: электрические, магнитные, горение под действием флогистона и т.д.). Кроме того, соотношение (263) получено Клаузиусом в предположении, что система находится в состоя­нии равновесия. В неравновесных, то есть реальных, процессах энтропия обладает свойством самопроизвольного возрастания. Поэтому в отличие от вермиора энтропия не подчиняется закону сохранения. Следовательно, формулам (262) и (263) соответ­ствует принципиально различное понимание физического меха­низма теплового явления, а величины S и не имеют между собой ничего общего, кроме разве только размерности. Это делает явление, описываемое уравнением (263), сугубо услов­ным с весьма ограниченной областью применения (см. гл. XX, XXIII и XXIV).

С течением времени энтропии Клаузиуса было дано статисти­ческое, а затем и информационное толкование. Это еще более усложнило и запутало проблему, набросив на тепловое явление тень тех условностей, которые привнесли с собой методы ста­тистики и теории информации [18, с.275, 366].

Чтобы справиться со всеми этими трудностями, мною в 1950 г. было предложено новое толкование теплового явления. Именно с введения взамен энтропии понятия термического за­ряда фактически и начиналась ОТ, это видно, например, из работы [11, с.142-144] [ТРП, стр.271-272].