Основные концепции естествознания - Степан Карпенков

Скачать книгу

характеризующихся парным взаимодействием.

      Законы Ньютона позволяют решить многие задачи механики – от простых до сложных. Спектр таких задач значительно расширился после разработки И. Ньютоном и его последователями нового для того времени математического аппарата – дифференциального и интегрального исчисления, широко применяемого в настоящее время для решения различных задач естествознания и математики.

      2.6. Статистические и термодинамические свойства макросистем

      Развитие представлений о природе тепловых явлений. Вокруг нас происходят явления, внешне не похожие на механическое движение, – это явления, наблюдаемые при изменении температуры тел, представляющих собой макросистемы, или при переходе их из одного состояния (например, жидкого) в другое (твердое либо газообразное) (рис. 2.2). Такие явления называются тепловыми, они играют огромную роль в жизни людей, животных и растений. Изменение температуры на 20–30 °C при смене времени года меняет все вокруг нас: например, с наступлением весны природа преображается, леса и луга зеленеют. От температуры окружающей среды зависят условия жизни на Земле. Люди добились относительной независимости от окружающей среды после того, как научились добывать и поддерживать огонь, – это было одним из величайших открытий, сделанных на заре зарождения человечества.

Рис. 2.2. Шкала температур

      Развитие представлений о природе тепловых явлений – пример того, каким сложным и противоречивым путем постигается естественно-научная истина. Многие философы древности рассматривали огонь и связанную с ним теплоту как одну из стихий, которая наряду с землей, водой и воздухом образует все тела. Одновременно предпринимались попытки связать теплоту с движением, ибо было замечено, что при соударении тел или их трении они нагреваются.

      Первые успехи на пути построения научной теории тепла относятся к началу XVII в., когда был изобретен термометр и появилась возможность количественного исследования тепловых процессов и свойств макросистем. Вновь перед наукой встал вопрос: что же такое теплота? Наметились две противоположные точки зрения. Согласно одной из них – так называемой вещественной теории тепла – теплота рассматривалась как особого рода невесомая «жидкость», способная перетекать от одного тела к другому. Такая жидкость была названа теплородом: чем больше теплорода в теле, тем выше температура тела. Приверженцы другой точки зрения полагали, что теплота – это вид внутреннего движения частиц тела: чем быстрее движутся частицы тела, тем выше его температура. Таким образом, представление о тепловых явлениях и свойствах связывалось с атомистическим учением древних философов о строении вещества. В рамках подобных представлений теорию тепла первоначально называли корпускулярной (от слова «корпускула» – частица). Этой теории придерживались И. Ньютон, Р. Гук, Р. Бойль, Бернулли и др.

      Большой вклад в развитие корпускулярной теории тепла сделал М. В. Ломоносов, рассматривавший теплоту как вращательное движение

Скачать книгу