SZP ертото
- Никой не знае това, синко,
защо да расте ентру-пия. "
Казват стари ученици
Каталин Мартинс публикува много интересен въпрос на уебсайта на ELFT Thermodynamics Group за целите на дискусията: кой не разбира термо-теорията и защо? Използвам термина "термо-теория", тъй като терминът "термо-динамика" сега означава ограничение до известна степен. По отношение на съвременните формализми тя представлява само класическата формулировка, която все още е добре разбрана. Според собствения ми художествен манталитет „теорията“ трябва да бъде в основата на изчисленията, които трябва да се направят, а не някаква математическа оценка на високо ниво в света на възможностите (които са много разнообразни). Разбира се, формализмите, насочени към преглед и до известна степен обяснение, имат своята легитимност, но също така е вярно, че с течение на времето те стават нестабилни. Зад формализма винаги трябва да има модел, който улавя абстрахираното от опита знание по най-илюстративния начин.
Приветствам горещо мозъчната атака на Мартин, още повече че той се доближава до „инженерния“ подход, представен от мен, който винаги се стреми към прости формулировки. По този начин чувствам, че педагогът говори предимно от него, обясненията му за кожата се основават на резултатите от изследванията. Аз самият тук, вече от образователна гледна точка, подходих към темата. Изследването, както ще се види по-долу, започва от феноменологичния макро опит и оттам теорията достига до обяснение, основано на микро явления. В образованието (поне на най-високо ниво) е препоръчително да се следва обратния ред, необходимо е да се гради от известните елементи. Необходимо е да се изхожда от достатъчно подробен, илюстративен модел и да се надграждат неговите елементи, като същевременно се формира набор от концепции.
В рамките на обяснението се разгръща историята на класическата част на термо-теорията. Урокът е защо това или онова възприятие е спечелило. Термодинамиката от типа на Келвин достига температурата. По това време ефективността на преобразуването на енергия все още не е силно установена. След като бяха установени еквивалентите, в разгара на работата се прие пълна ефективност: за щастие това е валидно и до днес. „Добрата“ загуба (ударно триене и т.н.) беше незначителна и т.н. (Единицата за измерване на калориите, базирана на топлина, вече е елиминирана, спечелвайки базирания на работа Джоул като мерна единица.) Обратният процес, превръщането на топлината в работа, се превърна в сериозен проблем. Във връзка с теоремата на Карно за ефективността (днешният подход: гениална клетка) и последвалата дефиниция на Клавзий за ентрупия, се опитвам да се съглася с моето мнение.
На първо място, трябва да се посочат някои факти. По времето на Карно енергоспестяването (най-съвременно енергийно съдържание, днешната вътрешна енергия, което не е „топлинно съдържание“) все още не е било известно, така че той трябваше да работи с трафика (топлина и работа). (Това е в концепцията на Мартин за "енергия".) Съвременното обяснение на фактора Карно изглежда просто в смисъла на илюстративното "съдържание на топлинна енергия": докато тялото има температура, топлинната (вътрешна) енергия трябва да остане в то. Това не може да се извлече от него, според математическия трик (разширение) Клавзий, считан за управляем от него, според формализма dQ = T * (dQ/T) = T * dS. Десетилетие по-късно той издигна своята хипотеза до ранг на закона: изглежда, че му беше трудно да влезе в „съзнателното“ обществено съзнание. (Отначало не вярваше ли в това?) Какво е неразбираемо за тях? Термодинамиката е отлично скривалище за скрити истини?
Първо, има разлика между използването на континуума (концепцията за непрекъснатост) и дисконтинуума (атомистичната концепция). Въпреки че Клавзий работи върху теорията на кинетичния газ, той не я използва в термичната теория. Болцман го изрази в това отношение. „Енергетиката“ (!) Също разбира много. И накрая, Гибс формулира днешните (както и непрекъснатите) „фундаментални“ уравнения и отново Болцман формулира статистическа (т.е. атомистична) теория на ентропията. Тогава съвременната атомистична (но все още не квантова) концепция най-накрая спечели. „Термодвижението“ също би се основавало на кинетичното уравнение на Болцман, ако не беше толкова сложно (дори днес!). Все пак има нещо в теорията на парадигмата! Материалът е структурно изцяло дисконтинуум! Неговото описание с непрекъснати функции е само „първи“ подход. Интересното е, че неравновесното състояние на предаванията се прехвърля в равновесно състояние (саморелаксация), когато изкривяването на разпределението на Болцман е „малко“, въпреки че учебниците почти не се справят с него. Днес вече знаем, че без статистическа механика термодинамиката не може да се разбере наистина, най-много можем да се научим как да го направим в някои случаи.
Второ, увеличава се разликата между микро и макро гледната точка. Това води до хомогенни и нехомогенни маркери, които играят много важна роля за разбирането. Микро святът винаги е нехомогенен. Поради кинетиката ъn. възникват колебания. Тези средни стойности са макро характеристики. Налице е и нехомогенност на макро ниво, което по-често се нарича индикатор за „неравновесие“. Защо? Дори в еднородно тяло на макро ниво има само „динамично равновесие“, статиката е абстрактна. Съществува и нов термин: „необратимост“. Това е характеристика на „естествените“ процеси. При естествен процес нехомогенността е намалена. В днешно време нехомогенността по своята същност се създава при микрофлуктуации, докато ние казваме, че можем само изкуствено да създадем нехомогенност. Според статистиката вероятността му е много малка: (това се нарича прекрасно в други отношения). Той по своята същност се колебае поради високата си вероятност. Кога свършва нехомогенността? Това е голям проблем за космогонците днес. Тук се занимаваме само с човешката (философски: „вторично“ създадена) нехомогенност?.