Сборник № 11. Теория познания и точные науки - [8]

Закон интенсивности в связи с законом сохранения определяет направление и величину процесса выравнивания энергии только в случае однородной некомпенсированной энергии. Тогда равновесие не устанавливается до тех пор, пока интенсивность не становится одной и тою же во всех частях образования. Но когда предстоит выравнивание различных форм энергии, то остается еще неопределенным, в какие формы должна перейти энергия в случае отсутствия компенсации и ка-кая величина ее должна перейти в другие формы. Закон энергии говорит нам только о том, что образовавшиеся и исчезнувшие формы энергии должны быть равновелики, но не говорит нам о том, какого рода и какой величины они должны быть. Это зависит от распределения форм энергии и их взаимных компенсаций в каждом данном случае. Чтобы можно было определить род и величину происходящих в данное время и в данном месте превращения, не только должны быть даны по роду и по величине все существующие здесь и соприкасающиеся между собою формы энергии – это есть, разумеется, первое условие (задания), – но должны быть также известны законы, по которым происходит превращение отдельных видов энергии данного случая.

Таковыми в настоящее время являются в энергетике

1 – функциональные отношения факторов энергии,

2 – уравнения машины, и

3 – общие принципы энергетики.

Все три рода отношений выражают условия, при которых происходит превращение различных форм энергии какого-нибудь образования; они должны быть таковы, чтобы ими однозначно определялся весь ход явления природы, т. е. все изменение состояний образования в его частях и пределах.

19. Совокупность всех тех условий, которыми превращение энергии образования в данное время однозначно определяется по форме и величине, я называю строением (das Gefüge) образования. В строении образования можно различить два рода условий превращения энергии: общие и специальные условия. К общим условиям принадлежат те условия, которые вытекают из внутренних отношений факторов энергии и, может быть, еще из общих принципов энергетики и являются общими для всех образований. К специальным принадлежат те условия, которые полагаются специальной конфигурацией, конструктивным устройством образования; они дают отношения между факторами энергии, вытекающие из распределения и расположения форм энергии в данном отдельном случае, и выражаются в уравнениях машины. Первые условия можно назвать также общим, универсальным или космическим строением, а вторые – индивидуальным или техническим строением образования.

20. Космическое (универсальное) строение образований, определяющее общеобязательные функции отношений факторов энергии, охватывает собою те законы, которые в прежней физике частью относились к общим свойствам материи, частью просто назывались законами природы. Они составляют существенное содержание эмпирического и математического естествознания. Ознакомление с ним есть задача бесконечная. Поскольку она до сих пор решена, установлен ряд свойств факторов энергии, которые мы попытаемся здесь охарактеризовать кратко в главных чертах. (См. Ostwald, Allg. Chemie II, S. 17. 44 ff., 485 ff., 500 ff. и др.).

Между известными нам факторами энергии существует закономерная зависимость такого рода, что изменение одного фактора образования, например, объема, скорости, давления, температуры и т. д. влечет за собою изменение и других факторов.

В частности существует известная пропорциональность между целым рядом важных факторов энергии. Так, некоторые из них, как объем, вес, теплоемкость, соединительный вес пропорциональны массе. Если, например, масса какого-нибудь тела удваивается, если вместо одного грамма воды берутся два грамма, то и объем, вес, теплоемкость и химический эквивалент – при прочих равных условиях – тоже удваиваются.

Эти пропорциональные факторы, и в связи с ними еще и другие, никогда не встречаются в природе в отдельности, а всякое тело обладает всегда не одной только, а целым рядом закономерно между собой связанных форм энергии, благодаря чему тела являются веществами с постоянными свойствами (см. §36).

Некоторые факторы емкости следуют особому закону сохранения, и среди них прежде всего масса. Другие, как энтропия, не имеют такого закона, некоторые формы энергии бывают равновелики для химически сравнимых количеств различных веществ, как теплоемкость для атомных весов, электрохимическая емкость для эквивалентных количеств, между тем как для массы этот закон не существует.

Некоторые факторы энергии суть величины с определенным направлением, – такова скорость и – как следствие этого – количество и энергия движения. Но в то время как первые два фактора могут получать и отрицательные величины, последний остается, подобно массе, всегда положительным. Энергия с определенным направлением никогда не может изменить этого направления, кроме тех случаев, когда этому содействует другая какая-нибудь форма энергии.

Фактор энергии как масса никоим образом не может быть заново создан; общая сумма ее остается всегда постоянной и положительной. Другие факторы как количество электричества могут быть созданы вновь, но всегда только как две величины, равные и противоположно направленные, так что общая сумма всегда равна нулю. В отличие от всех других форм энергии, взаимно компенсирующихся, лучистая энергия не может компенсироваться другими формами энергии; здесь всякая разность интенсивности приводит к переходу энергии.