Анатомия термодинамики

Отзыв на рукопись Ю.А. Гужеля «Анатомия термодинамики»

Герасимов А.А., доцент кафедры СТГВ КГТУ
г. Калининград, 08.06.1999 г.
Калининградский государственный технический университет

Работа Ю.А. Гужеля посвящена критическому анализу исторических опытов Гей-Люссака, Джоуля и других исследователей, а также некоторых рабочих циклов тепловых машин.

Следует отметить, что анализ выполнен вдумчиво, во многих случаях полученные результаты достаточно убедительны, однако с трактовкой этих результатов и некоторыми выводами трудно согласиться.

Автор рукописи ставит под сомнение некоторые выводы термодинамики, полученные для идеального газа, анализируя опыты Гей-Люссака и Джоуля, проведенные на экспериментальных установках того времени с реальными газами и сопровождающимися эффектами свойственными реальным газам.

Ставить под сомнение уравнение идеального газа, по-видимому, нет смысла, так как оно может быть строго получено методами статистической механики. Поэтому, можно ставить вопрос лишь об области его применимости. Следует также иметь ввиду, что экспериментальным подтверждением этого уравнения служит воспроизводимость термодинамической температуры газовыми термометрами.

Трудно не согласиться с выводами автора о том, что теплоёмкости Ср и Сv, а также внутренняя энергия газа зависят не только от температуры, но и от давления (плотности). Эти результаты полностью соответствуют выводам термодинамики применительно к реальным газам и отражены в современных таблицах справочных данных о термодинамических свойствах технически важных газов.

Если автор рукописи ставит под сомнение численные значения теплоёмкости газов, то, по-видимому, более правильным было бы анализировать современные экспериментальные установки и методы.

Вывод, который сделал Джоуль из своих опытов, был распространён на идеальный газ. Если справедливо уравнение состояния идеального газа, то строго следует вывод Джоуля о независимости теплоёмкости и внутренней энергии от давления. Известное доказательство этого факта приведено в работе Ю.А. Гужеля.

Нельзя согласиться с выводом автора рукописи о том, что энтальпия газа не является функцией состояния. Проведенный тщательный анализ рабочего цикла газотурбинной установки лишь подтвердил известное положение термодинамики о том, что работа процесса не является функцией состояния.

В заключение следует отметить, что многие вопросы, рассматриваемые автором рукописи, не являются чисто термодинамическими, так как термодинамика, как феноменологическая наука, не определяет состояние вещества – реального или идеального. Поэтому и выводы её, по-видимому, незыблемы и именно это имел в виду А. Эйнштейн.

Дата публикации:

12 октября 2007 года