Уважаемые коллеги! Мы рассмотрели новое понимание природы теплоты и давления. Теперь на этой базе рассмотрим основные положения термодинамики в предлагаемой ниже работе.
Мы публикуем краткое изложение работы. По конкретному вопросу будет более подробный ответ.
ИДЕАЛЬНЫЕ ГАЗЫ С ПОЗИЦИЙ ЭФИРНОЙ ПРИРОДЫ ТЕПЛОТЫ
доклад на международном научном конгрессе, С-Пе)тербург, 1998
Брусин С Д., Брусин Л..Д.
краткое изложение
1. Отмечается, что теоретическая разработка газов базируется на представлении о природе теплоты как роде движения частичек тел (кинетическая гипотеза). Эта гипотеза является одной из фундаментальных основ современной науки, вошедшей во все учебники. Считается, что она подтверждена экспериментальными фактами.
Однако в работе [1] показана ошибочность этих экспериментов и дано обоснование эфирной природы теплоты, согласно которой количество тепловой энергии Q характеризуется массой m эфира и определяется соотношением:
Q = mc^2 (1)
где c - скорость света в эфирной среде околоземного вакуума.
Именно с этих позиций в настоящей работе рассматриваются основные вопросы для идеальных газов, в результате чего по-новому раскрывается физическая сущность терминов современной термодинамики.
2.Так как материальный мир состоит из частиц и находящегося между ними эфира [2], то газы можно представить состоящими из частичек (ядер соответствующих атомов и электронов), сгруппированных в молекулу, и эфира, находящегося во всем пространстве между частичками и молекулами. Рассмотрим это на примере водорода, рис.
[/img]
Атом водорода состоит из протона (+p) и электрона (-е), находящегося на определенном расстоянии от протона в соответствии с потенциалом ионизации электрона [3]. Плотность эфира в атоме наибольшая (обозначена черным цветом), так как эфир притягивается протоном и электроном, представляющими сгусток эфира очень высокой плотности [4]. При этом по мере удаления от электрона и протона плотность эфира уменьшается. Так как электрон и протон не находятся в одной точке, то атом вблизи себя образует электростатическое поле. Благодаря этому два атома соединяются в молекулу. Плотность эфира в области молекулы (обозначена темным цветом) будет меньше, чем в атоме и она будет уменьшаться по мере удаления от атомов. Между областями молекул выделим межмолекулярную область. Эта область настолько удалена от частичек молекул (по сравнению с их малыми размерами), что плотности эфира в разных ее точках имеют небольшие отличия; будем считать эту область с равномерно распределенной плотностью; плотность эфира здесь обозначена менее темным цветом, так как она меньше плотности эфира в области молекулы. В газах межмолекулярная область занимает основной объем, а в идеальных газах - принимается весь объем. Аналогично строение и других газов, имеющих большее количество элементарных частиц.
Приведенное строение газа позволяет перейти к рассмотрению основных вопросов с новых позиций. Большое внимание уделяется распределению эфира между областью молекулы и межмолекулярной областью в различных процессах.
3. Параметрами теплового состояния газа определенной массы m считаются давление P, объем V и температура T [5]. Отсюда следует, что если газ массой m имел параметры P, V, T и затем после ряда изменений параметров (например, после воздействия кругового цикла) имеет те же значения P, V, T , то считается, что будет точно такой же газ, который был первоначально.
Однако ниже мы покажем ошибочность такого положения, так как не учитывается еще один важнейший параметр теплового состояния газа. А пока рассмотрим каждый из перечисленных параметров.
Современное научное представление предполагает, что давление в газах обусловлено ударами о стенку большого числа хаотически движущихся молекул.
Однако нет ни одного эксперимента, в котором наблюдались бы такие удары. B [6] раскрыто важное свойство эфира производить давление в газах и получено соотношение:
P = d c^2, (2)
где с – скорость света в эфирной среде околоземного вакуума,
d - плотность эфира, находящегося в межмолекулярной области.
По поводу объема газа обратим внимание, что в идеальных газах (как мы отмечали выше) принимается, что весь объем приходится на межмолекулярную область, но молекулярная область имеет важное значение, так как в ней содержится значительная часть эфира.
Температура является мерой тепловой энергии и согласно современной кинетической теории - мерой интенсивности теплового движения частичек: молекул, атомов, ионов [7]. Так как эфирная природа теплоты характеризует тепловую энергию массой эфира согласно (1), то температура будет связана с массой эфира. Математически в нашей работе эта зависимость определяется при рассмотрении уравнения состояния идеального газа.
4. При рассмотрении уравнения состояния идеального газа математически обоснованы следующие результаты:
а) универсальная газовая постоянная характеризует количество тепловой энергии (и соответствующее ей количество массы эфира), поступающее в межмолекулярную область при нагреве одного моля газа на 1 K.;
б) постоянная Больцмана характеризует количество тепловой энергии (и соответствующее ей количество массы эфира), поступающее в межмолекулярную область одной молекулы при нагреве газа на 1 K;
в) температура газа определяется количеством тепловой энергии (и соответствующим ей количеством массы эфира), приходящимся на межмолекулярную область одной молекулы. Таким образом, каждая молекула идеального газа удерживает в своей межмолекулярной области определенную массу эфира, соответствующую температуре газа. Если по какой-либо причине в межмолекулярной области молекулы будет больше эфира, чем в той же области соседней молекулы (т.е. большая температура), то эфир распределится между молекулами так, что в этих областях будет одинаковая масса эфира, т.е. наступит температурное равновесие.
5. Рассмотрены изотермический, изохорный, изобарный и адиабатный процессы в идеальном газе. При этом в каждом из этих процессов обосновано изменение давления на основании соотношения (2). При рассмотрении изохорного процесса получен результат:
"при изменении температуры газа изменяется масса эфира в молекулярной и межмолекулярной областях; при этом изменяется расположение частичек молекул." А при рассмотрении изотермического процесса получен очень важный результат:
при совершении газом работы в область между частичками молекул поступает соответствующее количество эфира, изменяя положение частичек в молекуле (несколько изменяется структура молекулы).
6. Указанный в п.5 результат приводит к принципиально новому пониманию процесса осуществления работы:
"Совершение работы рабочим телом (или над телом) связано с поступлением в область молекул тела (или выделением из этой области) эквивалентного количества тепловой энергии в виде массы эфира; при этом происходит изменение массы и структуры молекулы". Это позволяет правильно решать важнейшие научные проблемы.
Так, например, становится понятно, почему при трении (работе над телом) происходит выделение тепловой энергии. Известно, что невозможность объяснения этого с позиций вещественной гипотезы о природе теплоты явилось важным фактором в поражении этой гипотезы и в победе современной кинетической гипотезы [8]. Приведем другой пример: так как при совершении телом (или над телом) работы изменяется структура молекул, то это может привести к разрушению тела;
этим и объясняется усталость материалов.
7. Рассмотрение изопроцессов показало, что вся поступающая в систему тепловая энергия в виде эфира остается в системе, увеличивая на соответствующую величину массу и эфиросодержание системы. Поэтому целесообразно ввести параметр - эфиросодержание системы; обозначим его Мэ. Ниже, при рассмотрении круговых процессов мы будем указывать этот параметр, способствующий тому, что после совершения рабочего цикла состояние рабочего тела отличается от исходного.
В общем случае часть полученной системой тепловой энергии в виде эфира поступает в молекулярную и межмолекулярную обдасти, увеличивая температуру тела, а другая часть, соответствующая произведенной работе, поступает только в область молекул. На основании выше изложенного сформулируем
первый закон термодинамики:
"Количество теплоты, полученное системой в виде эфира остается в системе, соответственно увеличивая эфиросодержание системы; при этом часть этой энергии идет на изменение температуры, характеризующую внутреннюю энергию системы, а другая часть поступает только во внутреннюю область молекул, изменяя их массу и структуру; при этом совершается эквивалентная механическая работа ".
8. Круговые процессы. Цикл Карно.
Круговым процессом или циклом называется такая совокупность термодинамических процессов, в результате которых система возвращается в исходное состояние [9]. При этом (как принято в современной науке) исходное состояние газа массой m определяется параметрами P, V и T. Рассмотрим термодинамический цикл Карно с учетом эфиросодержания системы.
На рис.
в системе координат P,V схематически изображен равновесный прямой цикл Карно.
Кривая 1-2 представляет изотермическое расширение, кривая 2-3 - адиабатное расширение, кривая 3-4 - изотермическое сжатие, кривая 4-1 - адиабатное сжатие. В точках 1,2,3 и 4 указаны все четыре параметра, характеризующие состояние системы.
В результате рассмотренного цикла Карно система совершила работу численно равную площади фигуры 12341 и эквивалентную разности между тепловой энергией, полученной от нагревателя, и тепловой энергией, отданной холодильнику. Соответственно на эту величину тепловой энергии произошло увеличение первоначального эфиросодержания системы; это увеличение эфира поступило в область молекул; при этом масса и расположение частичек молекул изменится (несколько увеличится объем молекул). Поэтому рабочее тело, получив первоначальные параметры P1, V1, T1, имеет уже другое расположение частичек в молекулах. Это отражается другим значением эфиросодержания системы (Мэ3 вместо первоначального Мэ1).
Выводы.
На основание материала статьи изложим краткие выводы, уточняющие физическое понимание термодинамических процессов и 1-го закона термодинамики:
1.Температура газа определяется количеством тепловой энергии (и соответствующим ей количеством массы эфира), приходящимся на межмолекулярную область одной молекулы.
2 Вся поступающая в систему тепловая энергия ΔQ в виде эфира остается в системе, увеличивая на соответствующую величину эфиросодержание ΔMэ системы: (ΔQ = ΔMэ • c^2).
3. В общем случае часть поступившего эфира (Δm1) изменяет температуру, характеризующую внутреннюю энергию системы, а другая часть эфира (Δm2) переходит в зону молекул, изменяя их массу и структуру; при этом совершается эквивалентная механическая работа ΔA.
Изменение структуры рабочего тела при многократной работе (цикле) объясняет эффект старения и разрушения материалов.
4. При совершении работы над рабочим телом, эквивалентное количество эфира выходит из области молекул в межмолекулярную область, при этом повышается температура тела. Этим объясняется выделение тепла при трении.
5. Уточненная запись 1-го закона термодинамики, раскрывающая физическую сущность рабочих процессов, записывается так:
ΔQ = ΔU + ΔA = ΔMэ • c^2 ,
где ΔMэ = Δm1 + Δm2;
Δm1 = Δ U / c^2 ;
Δm2 = ΔA / c^2
ЛИТЕРАТУРА
1.Брусин С.Д., Брусин Л.Д. ЧТО ЖЕ ТАКОЕ ТЕПЛОТА? – в кн. "К НОВЫМ ОСНОВАМ ФИЗИКИ", 2-е изд. СПб, 2007 - 224 с.
(стр. 3 дискуссии).
2. Брусин Л. Д., Брусин С.Д. О ФИЗИЧЕСКОЙ СУЩНОСТИ ЭФИРА – в кн. "К НОВЫМ ОСНОВАМ ФИЗИКИ",2-е изд. СПб, 2007-224 с. (стр.1 дискуссии).
3. Брусин С.Д., Брусин Л.Д. Непланетарная модель атома и состав его ядра. – в кн. "К НОВЫМ ОСНОВАМ ФИЗИКИ",2-е изд. СПб, 2007 - 224 с.
4. Брусин С.Д., Брусин Л.Д. ЭФИР - ПЕРВОМАТЕРИЯ ВСЕЛЕННОЙ – в кн. "К НОВЫМ ОСНОВАМ ФИЗИКИ",2-е изд. СПб, 2007 - 224 с.
5. Яковлев В. Ф. Курс физики. Теплота и молекулярная физика, М. "Просвещение", 1976, с. 6.
6. ЧЕМ ОБУСЛАВЛИВАЕТСЯ ДАВЛЕНИЕ В ГАЗАХ? – в кн. "К НОВЫМ ОСНОВАМ ФИЗИКИ",2-е изд. СПб, 2007 - 224 с.
(стр. 5 дискуссии)
7. Детлаф А.А., Яворский Б.М. Курс физики, т.3. М. "Высшая школа", 1979, с. 91.
8. Эйнштейн А. Собр. научных трудов, т.4. М. "Наука", 1965, с. 385
9. Детлаф А.А., Яворский Б.М. Курс физики, т.3. М. "Высшая школа", 1979, с.123.