Физике становится тепло. Лорд Кельвин. Классическая термодинамика - [21]
η = 1 - Т>2/T>1,
очевидно, что если η = 1, то Т>2 = 0 при любой температуре Т>1 > Т>2.
В 1954 году, на десятой Генеральной конференции по мерам и весам, в честь Томсона было решено назвать градусом Кельвина единицу измерения температуры в Международной системе единиц (позже, в 1968 году, она стала называться просто кельвин).
Однако Томсон все еще был неудовлетворен расхождениями между результатами Карно и Джоуля. Согласно первому, «тепловой способ, которым можно получить механический эффект, — это теплопередача от одного тела к другому, имеющему более низкую температуру», при этом не происходит никакого потребления тепла. С другой стороны, Томсон принимал экспериментальные результаты Джоуля, которые однозначно доказывали превращение тепла в работу.
В тот момент Томсон столкнулся с парадоксом. Если некоторое количество теплоты проходит от горячего полюса к холодному через твердое тело, то не производится никакой механической работы, а если вместо твердого тела была машина Карно, работа производится. Тогда исследователь задался вопросом:
«Что происходит с механическим эффектом, который должен был быть произведен? Ничто не может потеряться в операциях природы, никакая энергия не может быть разрушена. Итак, какой эффект получается вместо механического эффекта, который был потерян?»
Эту проблему Томсон поставил в своей работе под названием «Отчет о теории движущей силы тепла Карно при числовых результатах, выведенных во время экспериментов Ренъо с паром», которая была опубликована в 1849 году. Томсон наконец- то, через некоторое время после публикации труда об абсолютной температурной шкале, получил экземпляр «Рассуждений» Карно и по просьбе Форбса — в то время преподавателя Эдинбургского университета — написал свою работу, в которой познакомил коллег с трудом Карно, почти неизвестным во Франции и совсем неизвестным в Великобритании.
При подготовке по просьбе Форбса сообщения о «Рассуждениях» Карно Томсон придумал спосо6, который позволял ему получать лед без механических усилий. Устройство основывалось на машине Карно, работавшей между двух полюсов, представлявших собой одинаковые объемы воды температурой 0°С. Извлечение тепла из одного из них и его передача другому приводили к тому, что вода первого полюса превращалась в лед, и для этого не требовалось никакой механической работы. Лед без каких-либо усилий! Томсон рассказал об открытии брату Джеймсу, который сразу же увидел проблему. Тогда уже было известно, что при замерзании вода увеличивается в объеме. Если у машины, предложенной Томсоном, имелся бы поршень, это увеличение объема производило бы над ним работу, то есть получилась бы машина, способная производить механическую работу из ничего, а это невозможно. Джеймс предложил, что некоторое давление, оказанное на лед, возможно, могло бы слегка снизить температуру таяния. Если это так, то когда лед попытался бы произвести работу, сдвигая поршень, увеличилось бы давление на сам лед, и он бы растаял, уменьшив свой объем, следовательно, при этом исчезла бы возможность сдвинуть поршень.
Томсон поставил эксперимент в своей новой лаборатории. Он применил давление в 16, 8 атмосферы и выяснил, что температура точки замерзания уменьшилась на 0, 232 ° F (примерно 0, 129 °С). Основываясь на экспериментальной информации о коэффициенте расширения замерзающей воды, ученый вычислил, какое уменьшение температуры соответствует этому давлению, и получил 0, 227 ° F. Это замечательное соответствие теории и эксперимента подтолкнуло его к гипотезам, основанным на теории Карно. Для Томсона не было лучшего доказательства истинности теоретического принципа, чем его способность предсказать неизвестные факты, которые позже подтвердились бы экспериментально. Кроме того, этим экспериментом Томсон оправдал усилия, затраченные на оборудование лаборатории, которая позволила не только улучшить обучение студентов, но и проводить научные исследования. Результаты этой работы были опубликованы в « Трудах Эдинбургского Королевского общества» в январе 1850 года.
В своих размышлениях Томсон, кажется, играет с основным понятием физики - сохранением энергии. Но в то время понятие энергии не имело того значения, которое есть у него сегодня, более того, тепло и работа не воспринимались (по крайней мере, самим Томсоном) как два различных аспекта этого понятия. Джоуль уже заявлял, что различные формы энергии могут переходить одна в другую, но ни при каких обстоятельствах общая энергия не может быть создана или разрушена. Томсон, основываясь на видении Карно, не нашел решения вопроса, хотя он сам в некотором роде наметил его. Действительно, в одном из примечаний к упомянутой работе ученый писал:
«Идеальная теория тепла строго требует ответа на этот вопрос, но никакого ответа не может быть дано при настоящем состоянии науки. Несколько лет назад мы могли бы сказать то же самое о механическом эффекте, потерянном во флюиде, приведенном в движение внутри закрытого твердого сосуда с помощью внутреннего трения; но в этом случае решение трудности лежало бы в открытии господина Джоуля об образовании тепла внутренним трением движущегося флюида. Воодушевившись этим примером, мы можем ожидать, что этот сбивающий с толку вопрос теории тепла, перед которым мы остановились на данный момент, будет рано или поздно решен. Может показаться, что этой трудности можно полностью избежать, если отказаться от основной аксиомы Карно. [...] Но если мы это сделаем, то столкнемся с другими многочисленными трудностями, которые нельзя преодолеть без дополнительных экспериментальных исследований и полной перестройки теории тепла с оснований. На самом деле мы должны ориентироваться на эксперименты - как для проверки аксиомы Карно и объяснения трудности, которую мы только что рассмотрели, так и для создания новой и полной базы теории тепла».
Второй том новой, полной – четырехтомной версии воспоминаний барона Андрея Ивановича Дельвига (1813–1887), крупнейшего русского инженера и руководителя в исключительно важной для государства сфере строительства и эксплуатации гидротехнических сооружений, искусственных сухопутных коммуникаций (в том числе с 1842 г. железных дорог), портов, а также публичных зданий в городах, начинается с рассказа о событиях 1842 г. В это время в ведомство путей сообщения и публичных зданий входили три департамента: 1-й (по устроению шоссе и водяных сообщений) под руководством А.
В 1940 году в Гааге проживало около восемнадцати тысяч евреев. Среди них – шестилетняя Лин и ее родители, и многочисленные дядюшки, тетушки, кузены и кузины. Когда в 1942 году стало очевидным, чем грозит евреям нацистская оккупация, родители попытались спасти дочь. Так Лин оказалась в приемной семье, первой из череды семей, домов, тайных убежищ, которые ей пришлось сменить за три года. Благодаря самым обычным людям, подпольно помогавшим еврейским детям в Нидерландах во время Второй мировой войны, Лин выжила в Холокосте.
«Весна и осень здесь короткие» – это фраза из воспоминаний участника польского освободительного восстания 1863 года, сосланного в сибирскую деревню Тунка (Тункинская долина, ныне Бурятия). Книга повествует о трагической истории католических священников, которые за участие в восстании были сосланы царским режимом в Восточную Сибирь, а после 1866 года собраны в этом селе, где жили под надзором казачьего полка. Всего их оказалось там 156 человек: некоторые умерли в Тунке и в Иркутске, около 50 вернулись в Польшу, остальные осели в европейской части России.
В книге рассказывается история главного героя, который сталкивается с различными проблемами и препятствиями на протяжении всего своего путешествия. По пути он встречает множество второстепенных персонажей, которые играют важные роли в истории. Благодаря опыту главного героя книга исследует такие темы, как любовь, потеря, надежда и стойкость. По мере того, как главный герой преодолевает свои трудности, он усваивает ценные уроки жизни и растет как личность.
Дневники Максимилиана Маркса, названные им «Записки старика» – уникальный по своей многогранности и широте материал. В своих воспоминаниях Маркс охватывает исторические, политические пласты второй половины XIX века, а также включает результаты этнографических, географических и научных наблюдений. «Записки старика» представляют интерес для исследования польско-российских отношений. Показательно, что, несмотря на польское происхождение и драматичную судьбу ссыльного, Максимилиан Маркс сумел реализовать свой личный, научный и творческий потенциал в Российской империи. Текст мемуаров прошел серьезную редакцию и снабжен научным комментарием, расширяющим представления об упомянутых М.
Виктор Гюго — имя одновременно знакомое и незнакомое для русского читателя. Автор бестселлеров, известных во всём мире, по которым ставятся популярные мюзиклы и снимаются кинофильмы, и стихов, которые знают только во Франции. Классик мировой литературы, один из самых ярких деятелей XIX столетия, Гюго прожил долгую жизнь, насыщенную невероятными превращениями. Из любимца королевского двора он становился политическим преступником и изгнанником. Из завзятого парижанина — жителем маленького островка. Его биография сама по себе — сюжет для увлекательного романа.