Детская энциклопедия
Том 1. Земля. Том 4. Растения и животные. Том 7. Человек. Том 10. Зарубежные страны.
Том 2. Мир небесных тел. Числа и фигуры. Том 5. Техника и производство. Том 8. Из истории человеческого общества. Том 11. Язык. Художественная литература.
Том 3. Вещество и энергия. Том 6. Сельское хозяйство. Том 9. Наша советская Родина. Том 12. Искусство.

состоянием системы и не зависит от того пути, по которому система в это состояние пришла.

Запомним это и снова вернемся ко второму закону термодинамики.

Значение к. п. д. обратимой тепловой ма­шины, работающей с любым веществом (т. е. величину, показывающую, какую долю затра­ченного тепла мы можем превращать в работу), можно выразить формулой:

h=A/Q=(Qн-Qx)/Qx .

Эта величина равна

h=(Tн-Tx)/Tн,  или  (Qн-Qx)/Qx=(Tн-Tx)/Tн. В науке часто несложные, простые арифме­тические действия приводят к большим и важ­ным выводам. Относитесь к ним с уважением— такие действия, несмотря на их простоту, иногда раскрывают большую научную перспективу.

Вам сейчас придется внимательно просле­дить за преобразованием выражения для к. п. д. Оно преобразуется очень просто. Конечно, это выражение можно переписать так:

1-Qx/Qн=1-Tx/Tн.

Затем  его можно   упростить: Qx/Qн=Tx/Tн.

Полученную пропорцию лучше переписать так:

Qн/Tн=Qx/Tx.

Не забывайте, что индексом «н» обозначены тепло, взятое у нагревателя, и его температура, а индексом «х» — тепло, отданное холодиль­нику, и, соответственно, его температура.

И,   наконец,   можно написать:

Qн/Tн-Qx/Tx.=0

Учтем, что мы условились считать тепло, которое система получает, положительным, а то тепло, которое она отдает, — отрицательным.

Ясно, что этот результат представляет собой алгебраическую сумму отношений теплоты и соответствующей температуры. Для обратимого цикла Карно эта сумма оказалась равной нулю:

В термодинамике принято говорить: сумма приведенных теплот для обратимого цикла Карно равна нулю.

Оказывается, что это справедливо и для любого обратимого, т. е. квазистатического, цикла, каким бы сложным оно ни было. Это за­мечательный результат, один из наиболее важ­ных для всего естествознания.

Из него сейчас же следует очень важный вывод: для любой системы и для любого не­замкнутого процесса, каким бы он ни был, из скольких бы стадий ни состоял, обязательно должно существовать такое особое свойство системы, изменение которого при переходе из одного состояния в другое равно сумме приве­денных теплот.

Это, конечно, не очень понятно; не так уж легко представить себе, о чем тут идет речь, а наглядно это свойство вообразить вряд ли удастся. Но тем не менее такое свойство дей­ствительно существует в природе, оно играет важнейшую роль не только в термодинамике, но и во всем естествознании, включая даже философию.

Это свойство принято обозначать буквой S. Его изменение при переходе системы из одного состояния в другое равно

Открыл его немецкий ученый, знаменитый термодинамик Р . Клаузиус. Это уравнение носит его имя.

Обнаружив в природе новую, ранее не изве­стную никому величину, Клаузиус назвал ее странным и непонятным словом «энтропия», которое сам и придумал. Он так объяснил его значение: «тропе» по-гречески означает «пре­вращение». К этому корню Клаузиус добавил две буквы — «эн», так чтобы получившееся сло­во было бы по возможности подобно слову «энергия». Обе величины настолько близки друг другу своей физической значимостью, что известное сходство в их названиях было целесообразно.

Открытие второго закона позволило обнару­жить в природе новое замечательное свойство — энтропию, подобно тому как первый закон термодинамики привел к открытию точного по­нятия «внутренняя энергия».

Можно ли обнаружить энтропию?

К сожалению, никак нельзя. Человек не обладает такими органами чувств, которые давали бы ему возможность «видеть» непосред-

161