Українська культура в кінці XVIII – першій половині XIX ст. У макропроцесах внутрішня енергія змінюється (тобто ) або за рахунок роботи, або за рахунок теплопередачі

У макропроцесах внутрішня енергія змінюється (тобто) або за рахунок роботи, або за рахунок теплопередачі, або завдяки обом цим механізмам одночасно. Інших способів передачі внутрішньої енергії не існує. Кожному станові ТД-системи відповідає одне і тільки одне значення внутрішньої енергії.

Перший закон термодинаміки є просто законом збереження енергії в процесах обміну систем внутрішньою енергією. Математично його можна сформулювати у диференційній формі так:

(6)

Знак “-“ перед у правій частині (6) пов’язаний з природним припущенням щодо знаку роботи: вона вважається позитивною, якщо система зменшує свою внутрішню енергію і виконує за її рахунок роботу. Інакше робота виконується над системою (тоді робота негативна, а от внутрішня енергія при цьому зростає).

Якщо інтегрувати ліву та праву частини (6), можна отримати інтегральну форму першого закону ТД:

(7)

де - теплота отримана (або віддана) системою в процесі зміни стану системи від стану №1 до стану №2, і виконана у процесі робота. Ми скористалися тим, що внутрішня енергія є функцією стану системи, отже і не залежить від деталей процесу переходу системи, на відміну від інтегралів , які залежать від властивостей процесу переходу.

ü Термодинамічні процеси: ізотермічний, ізохорний, ізобарний

Під термодинамічним процесом (ТД-процесом) надалі розумітимемо зміну стану термодинамічної системи з часом. Через те що стан ТД-системи описують певним набором макропараметрів, постає логічний висновок, що під час ТД-процесу мають змінюватися у часі параметри системи.

Зворотними ТД-процесами називають такі процеси, які в принципі можуть протікати у прямому і в зворотному напрямі. Зворотність ТД-процесу забезпечується тим, що такий процес являє собою деяку послідовність рівноважних станів системи. Тому зворотній процес мусить протікати безкінечно повільно, аби кожен такий „миттєвий рівноважний стан” існував досить довго для того, щоб система могла вважатися рівноважною (тобто однорідною і стаціонарною).

Серед різних ТД-процесів, характерних для ідеального газу, вирізняються так звані ізопроцеси, в яких один з макропараметрів () та всі зовнішні параметри фіксуються. Таких процесів, зрозуміло, може бути лише три: ізобаричний, ізохоричний та ізотермічний. Розглянемо їх у зворотній послідовності:

Ізотермічним процесом називатимемо процес, який відбувається при фіксованій температурі: , отже . З визначення внутрішньої енергії ідеального газу як функції температури та зовнішніх параметрів виникає, що при фіксованій температурі та зовнішніх параметрах зміна внутрішньої енергії під час ізотермічного процесу дорівнює нулю (індексом позначено, що температура є незмінним параметром у процесі):

(8)

З першого закону термодинаміки:

(9)

та умови (8) отримуємо, що в ізотермічному процесі:

(10)

Визначимо роботу газу при ізотермічному розширенні:

(11)

Таким чином, для збільшення об’єму газу від V₁ до V₂ при сталій температурі необхідно системі передати кількість теплоти:

(12)

Отже, робота виконується за рахунок отриманого системою тепла. Унікальність ізотермічного процесу полягає у тому, що все отримане тепло перетворюється на механічну роботу, через те, що втрати на зміну внутрішньої енергії відсутні.

З рівняння стану для ідеального газу у формі:

(13)

де - кількість газу та умови ізотермічності () неважко отримати рівняння ізотермічного процесу (закон Бойля-Маріота):

(14)

Ізохоричний процес відбувається при фіксованому об’ємі газу: , отже . Зрозуміло, що робота у такому процесі не виконується:

(15)

З першого закону термодинаміки та умови (15) випливає, що:

(16)

тобто підведене в ізохоричному процесі до системи тепло перетворюється на зміну внутрішньої енергії (йде на нагрівання, або охолодження системи, залежно від знаку ). Унікальність ізохоричного процесу полягає у тому, що отримане системою тепло повністю витрачається на зміну її внутрішньої енергії, через те, що затрати на роботу відсутні.

Для одного моля газу

(17)

де – молярна теплоємність газу при постійному об’ємі. Після відповідної підстановки вираз для зміни внутрішньої енергії приймає вигляд:

,

(18)

одержуємо формулу внутрішньої енергії, як функцію температури:

(19)

Для довільної маси газу остання формула приймає вигляд:

(20)

Рівняння ізохоричного процесу (закон Шарля) легко отримати з умови :

(21)

Ізобаричний процес відбувається при умові фіксованого тиску у системі: , тому його рівняння (закон Гей-Люссака) легко записати:

(22)

На відміну від двох попередніх процесів, перший закон термодинаміки для ізобаричного процесу записується у загальній формі.

ü Теплоємності ідеального газу. Рівняння Майєра

Теплоємність є кількістю теплоти (), необхідної для зміни температури одиниці кількості речовини () на певну величину ():

,

(23)

Теплоємність одного моля речовини називається молярною теплоємністю:

,

(24)

Теплоємність одиниці маси речовини називають питомою теплоємністю:

,

(25)

Між молярною і питомою теплоємкостями існує зв'язок:

(26)

Теплоємність залежить не тільки від одиниці кількості, але також від умов підводу тепла до системи.

Адіабатична теплоємність, зрозуміло, є нульовою, через те що в адіабатичних умовах немає теплообміну: , отже й . Ізотермічна теплоємність, навпаки, безкінечна, тому що в ізотермічних умовах і підведене тепло повністю перетворюється в роботу без жодного нагрівання системи: .

Розглянемо ізохоричну теплоємність (при сталому об’ємі, ). За умови (кількість речовини):

(27)

Скористаємось статистичним законом рівного розподілу теплової енергії по ступенях свободи (=3,5,6) ідеального газу, вважаючи, що на кожну ступінь свободи молекули припадає теплова енергія . Тоді молекула має середню енергію, котра дорівнює:

(28)

а 1 моль молекул відповідно у разів більшу, тобто:

(29)

Беручи похідну по температурі від останнього виразу (29) отримуємо для ізохоричної теплоємності ідеального газу вираз:

(30)

Зауважимо, що ізохорична теплоємність ідеального газу не залежить від його хімічного складу, або молекулярної маси, а тільки від кількості ступенів свободи молекул (тобто кількості атомів у кожній з них).

Ізобарна теплоємність повинна бути більшою ізохорної, тому що в ізобарному процесі не все тепло витрачається на підігрів системи, як це спостерігаємо в ізохорному процесі: частина тепла перетворюється у механічну роботу. З першого закону термодинаміки для ізобарного процесу нагрівання маємо:

(31)

Тому маємо, що:

(32)

З рівняння стану для 1 моля ідеального газу та умови ізобарності , маємо , отже:

(33)

Останнє рівняння має назву рівняння Майєра. Воно підтверджує наше припущення щодо більшої величини відносно . Підставляючи у (33) вираз для (30) перепишемо рівняння Майєра:

(34)

Відношення ізобарної теплоємності до ізохорної називають коефіцієнтом Пуассона;

(35)

Величина цього коефіцієнту залежить лише від кількості ступенів свободи і може приймати лише наступні значення:

(, одноатомні молекули),

(, двохатомні молекули),

(, багатоатомні молекули).

Зокрема для повітря, яке складається на 75% з азоту і ще приблизно на 24% з кисню , коефіцієнт Пуассона приймається рівним (.)

ü Адіабатичний і політропічний процеси

Адіабатичний процес відбувається в системі яка є теплоізольованою (не може обмінюватися теплом з іншими системами). Отже його умовою є умова адіабатичності:

(36)

З першого закону термодинаміки маємо в адіабатичному процесі:

(37)

Отже, робота в адіабатичних умовах виконується виключно за рахунок зменшення внутрішньої енергії системи.

Рівняння (37) можна переписати у вигляді:

	(37а)

Останній вираз є диференціал суми логарифмів:

	(37б)

Враховуючи, що , то . Використовуючи властивості логарифмів (), одержуємо:

(38)

З урахуванням рівняння Менделєєва–Клапейрона:

(38а)

Але, оскільки , то в одержуємо:

або

(39)

Отримане рівняння називається рівнянням Пуассона.

Слід зазначити, що в природі в реальних умовах не існує ідеально ізольованих систем. Однак кількість теплоти, якою обмінюється система з навколишнім середовищем буде тим менша, чим менше часу триває процес. Тому близькими до адіабатичного є тільки процеси, які протікають дуже швидко. Графік адіабатичного процесу (рис.4) – адіабата (адіабата йде крутіше, ніж ізотерма, тобто адіабатне розширення газу супроводжується його охолодженням).

Політропічним називається процес переходу газу з одного стану в інший, при якому теплоємність залишається сталою (С_n = const). Рівняння залежності тиску від об’єму при політропічному процесі має вигляд:

(40)

де n – довільне число. Оскільки , то:

	(40а)
	(41)

Отримане рівняння є рівнянням політропи в системі TV (температура-об’єм).

При політропічному процесі теплоємність газу залишається сталою і визначається рівнянням:

(42)

Якщо , то і , – адіабатичний процес.

При , то і Т = const, – ізотермічний процес.

Визначимо роботу газу при політропічному процесі. З першого закону термодинаміки випливає:

(43)

Для n молів газу

	(44)
	(45)

Повна робота дорівнює:

(46)

ü Другий закон термодинаміки

Ентропія системи S є адитивною термодинамічною функцією стану великої системи. Ентропія пов’язана з статистичною вагою макростану системи формулою Больцмана:

(47)

де Дж/К – стала Больцмана.

Ентропія (47) є тим більшою, чим більшою є статистична вага стану в якому перебуває система. Отже, свого максимуму ентропія набуває в стані з найвищою ймовірністю. Такий стан вочевидь є найбільш невпорядкованим, хаотичним. Ентропія росте, якщо система переходить до більш ймовірного стану (більш хаотичного), і навпаки, зменшується, коли система впорядковується.

Принцип Ле-Шательє-Брауна стверджує:

будь-яка велика система, виведена з рівноважного стану, з часом сама собою, за рахунок внутрішніх процесів релаксації, повертається до стану рівноваги. Отже, ентропія системи сягає свого максимуму саме в її рівноважному стані.

Ймовірність термодинамічного стану системи характеризується ентропією системи . Ентропія є функцією термодинамічного стану системи і типовим адитивним (екстенсивним) внутрішнім параметром ТД-системи.

Як і внутрішня енергія ентропія системи є функцією температури системи та зовнішніх параметрів: . Поміж зміною ентропії системи та кількістю отриманої теплоти існує корисне співвідношення Клаузіуса:

(48)

де права частина часто називається „ приведеною теплотою ”, а через позначена температура системи. Враховуючи, вираз для термодинамічної роботи системи у вигляді (5),(відповідний до частого у практиці випадку, коли із зовнішніх параметрів змінюється лише об’єм системи) можна записати, рівняння для першого закону термодинаміки у наступному вигляді:

(49)

Другий закон термодинаміки тісно пов’язаний з принципом ле-Шательє-Брауна. Оскільки замкнена термодинамічна система сама собою, спонтанно, без примусу ззовні, повинна наближатися до рівноважного стану, як власного найбільш ймовірного стану, то

„ будь-які спонтанні процеси в замкненій термодинамічній системі можуть відбуватися лише за умови, що ентропія системи при цьому не зменшується”:

(50)

Знак нерівності у (50) стосується нерівноважних термодинамічних процесів, знак рівності – рівноважних. Твердження (50) є однією з форм другого закону термодинаміки.

Другий закон термодинаміки, таким чином, регламентує ті термодинамічні процеси, які можуть відбуватися у замкненій термодинамічній системі без впливу ззовні, тобто відбуватися невимушено, спонтанно. Чи можливі процеси протилежні (50), в яких ентропія системи зменшується (), а сама система переходить з більш ймовірного до менш ймовірного термодинамічного стану? Принципово такі термодинамічні процеси можливі, вони не є забороненими законами термодинаміки. Втім вони не можуть відбуватися у замкненій ТД-системі спонтанно, отже, потребують зовнішнього впливу на термодинамічну систему.

Зауважимо, що для замкненої ТД-системи, що складається, припустимо, з двох підсистем, і під час спонтанного процесу з другого закону термодинаміки виникає:

(51)

тому, що ентропія системи є сумою ентропій її підсистем (ентропія є екстенсивною, тобто адитивною величиною). Проте, в замкненій термодинамічній системі додатково маємо:

(52)

Отже:

(53)

Припустимо, що тобто тепло отримує перша система від другої. Тоді й величина множника у круглих дужках має бути позитивною і тому . Отже, „ у замкненій системі тепло спонтанно передається лише від тіла з більшою температурою до тіла з меншою температурою”. Це формулювання є іншим варіантом другого закону термодинаміки. Зверніть увагу на те, що тепло спонтанно (само собою) передається не від тіла з більшою внутрішньою енергією до тіла з меншою енергією, як можна було б помилково думати, а саме від більш нагрітого тіла до менш нагрітого, незалежно від того яке з них має більшу внутрішню енергію! Якщо підсистеми є у рівновазі між собою, то . Отже умова однаковості температур є необхідною (хоча й не достатньою) умовою термодинамічної рівноваги поміж підсистемами.

Таким чином, як перший, так і другий закони термодинаміки мають природне статистичне обґрунтування. Статистична фізика дозволяє нам не просто обґрунтувати ці закони, які лише постулювалися в термодинаміці, однак не доводилися в її межах, але й визначити фізичний зміст таких ключових термодинамічних понять як внутрішня енергія та температура системи.

ü Теплові двигуни та холодильні машини

Тепловими машинами у технічній термодинаміці називають будь-який прилад, або устаткування, яке дозволяє циклічно перетворювати теплову енергію у механічну роботу.

Якщо запустити теплову машину у зворотному напрямі (тобто по оберненому циклу), то вона перетворюватиме механічну роботу зовнішнього джерела енергії у теплову енергію. Такі машини отримали назву теплових насосів, або холодильних машин.

Циклічність дії теплової машини потребує того, аби кожна з них мала принаймні три основні складові частини: джерело теплової енергії (нагрівач), робоче тіло, і холодильник (рис.5). Робоче тіло отримує тепло від нагрівача, здійснює певну роботу , а далі передає частину тепла холодильнику і за рахунок такої віддачі частини тепла, отриманого від нагрівача, повертається у початковий стан. Далі весь цикл повторюється. Отже нагрівач, холодильник та робоче тіло є невід’ємними складовими частинами кожної теплової машини, або теплового насосу (холодильної машини). Ефективність (к.к.д) теплової машини у загальному випадку дорівнює:

(54)

Ефективність теплової машини може збільшуватися лише двома способами, які передбачають: зменшення кількості тепла відданого холодильнику () та збільшення кількості тепла отриманого від нагрівача ().

Обидва шляхи, зрозуміло, мають певні обмеження. Зокрема важливим є те, що загалом обійтися без витрат тепла на холодильник (тобто покласти , отже й ) не можна, хоча б тому, що така теплова машина не змогла б здійснювати циклічного процесу, в якому робоче тіло час від часу повертається у початковий стан.

Питання про найвигідніший цикл теплової машини поставив і вирішив у першій половині ХІХ сторіччя французький військовий інженер Саді Карно у своїй роботі „Про рушійну силу вогню”. Карно запропонував спеціальний цикл (a-b-c-d,рис.6), який складається з двох ізотермічних процесів (a-b, c-d) підводу та відбору тепла від робочого тіла, та двох адіабатичних (ізоентропійних) процесів (b-c,d-a) розширення та стискання робочого тіла (рис.6). Традиційно цикл Карно зображують в координатах (тиск-об’єм), хоча він значно простіший та зрозуміліший в інших координатах (ентропія-температура).

Розглянемо цикл Карно детальніше за його чотирма етапами:

1. В ізотермічному процесі a-b () при температурі відбувається підвід тепла до робочого тіла від нагрівача. Робоче тіло при цьому згідно з першим законом термодинаміки перетворює все отримане тепло у позитивну механічну роботу, оскільки в ізотермічному процесі, як відомо, внутрішня енергія лишається незмінною. Робоче тіло в процесі a-b розширяється ().

2. В адіабатичному процесі b-c робоче тіло від’єднують від нагрівача і без втрат тепла (, ) робоче тіло здійснює додаткову позитивну роботу за рахунок зменшення внутрішньої енергії, як це завжди має місце в адіабатичному процесі. Температура тіла при цьому зменшується від до . Робоче тіло в процесі продовжує розширюватися ()

3. В ізотермічному процесі c-d () робоче тіло з’єднують з холодильником із температурою і відбирають у нього певну кількість тепла . Робоче тіло при цьому стискається ()

4. Нарешті в адіабатичному процесі d-a робоче тіло при незмінній ентропії (отже, без витрат тепла) нагрівається від температури до температури і відновлює запас внутрішньої енергії до початкового значення (робоче тіло стискається в цьому процесі ).

Після цих чотирьох етапів, цикл може повторюватися безкінечно. Кожен раз за один цикл буде виконуватися робота: .

Повна зміна ентропії в циклі, так само як і зміна внутрішньої енергії дорівнює нулю. Записуючи повну зміну ентропії в циклі Карно як суму змін в кожному з чотирьох етапів, можемо формально отримати вираз:

(55)

де ми врахували, що .

Користуючись рівнянням Клаузіуса маємо:

(56)

де врахували ізотермічність процесів (незмінністю температур). Підставляючи (56) у (55) маємо для циклу Карно наступну умову:

(57)

з якої вже неважко отримати вираз для коефіцієнту корисної дії циклу Карно: . Остаточно маємо формулу Карно:

(58)

ефективність циклу Карно, таким чином, визначають лише температури нагрівача та холодильнику . Зауважимо, що формула (58) отримана без жодних припущень щодо природи робочого тіла, отже, його властивості не є важливими для циклу Карно.

Теорема Карно стверджує:

„ жодна теплова машина, працююча по будь-якому термодинамічному циклу не може мати к.к.д вищий від (58), якщо вона працює поміж нагрівачем та холодильником з температурами відповідно”.

Важливим наслідком теореми Карно є неможливість такого циклу, температура холодильника якого би дорівнювала абсолютному нулю температури: . Оскільки при умові нульової температури цикл Карно мав би , що неможливо з огляду на причини, розглянуті вище. Тому неможливість теплового циклу, для якого (отже,), а звідси і циклу Карно, для якого , вважають третьою формою вже знайомого нам по двох інших формулюваннях другого закону термодинаміки. Отож недосяжність абсолютного нуля температур, є прямим наслідком другого закону термодинаміки.

ЛІТЕРАТУРА

1. Кудрявцев П.С. Курс истории физики. – М.: Просвещение, 1982.–448 С.

2. Храмов Ю.А. Физики: биографический справочник.–К.: Наукова думка,1977.–511с.

3. Акоста В., Кован К., Грэм Б. Основы современной физики / Пер. с англ. – М.: Просвещение, 1981. – 495 с.

4. Савельев И.В. Курс общей физики. В 3-х томах. Т.1. Механика. Молекулярная физика.– М.: Наука, 1987. – 432 с.

5. Бушок Г.Ф., Венгер Є.Ф. Курс фізики. У 2-х кн. Кн. 2. Оптика. Фізика атома і атомного ядра. Молекулярна фізика і термодинаміка. – К.: Либідь, 2001. – 424 с.

6. Дущенко В.П., Кучерук І.М. Загальна фізика: у 3-х кн. Кн. 1. Фізичні основи механіки. Молекулярна ізика і термодинаміка. – К.: Вища шк., 1995. – 431 с.

7. Зисман Г.А., Тодес О.М. Курс общей физики. В 3-х томах. Т.1. Механика. Молекулярная физика. Колебания и волны. – М.: Наука, 1969. – 340 с.

8. Фейнман Р., Лейтон Р., Сэндс М. Фейнмановские лекции по физике. В 10-ти томах. – М.: Мир.

9. Детлаф А.А., Яворский Б.М. Курс физики. – М.: Высш. шк.., 1989. – 608с.

Кінець XVIII і перша половина XIX ст. — час розкладу феодально-кріпосницької системи в Росії та на Україні, зародження і зміцнення буржуазно-капіталістичних відносин. У галузі економіки цей період дає багато прикладів виникнення окремих підприємств та цілих галузей промисловості: на Донбасі – вугільної, в Харкові й Одесі – чавуноливарної, на Київщині – цукрової, на Чернігівщині, Поділлі і в Галичині – суконної. Українське село в цей період ще сковане ланцюгами кріпацтва, панська сваволя і жорстока експлуатація були причиною частих селянських повстань. Найбільш відомі з них – під проводом Устима Кармелюка та Лук’яна Кобилиці. Великий вплив на розгортання класової й національно-визвольної боротьби на Україні мали такі події, як Вітчизняна війна 1812 р., декабристський рух у Росії та на Україні, а також революційні хвилі в Західній Європі 1830 і 1848 рр. Незважаючи на заборону властей, і в Росії, і на Україні таємно поширювалися твори французьких просвітителів і філософів – Монтеск'є, Вольтера, Дідро, Руссо, впливу яких зазнали І. Котляревський, Є. Гребінка, П. Гулак-Артемовський, Г. Квітка-Основ’яненко, Т. Шевченко – найвизначніші діячі української культури першої половини XIX ст. їхня творчість знаменувала собою новий етап у розвитку української культури. Вони першими звернулися до правдивого відображення життя народу. Прогресивні думки, образи, почерпнуті з глибин життя, народна мова – все це сприяло популярності творів нової української літератури. І хоч переважна більшість селян, ремісників і робітників не знала грамоти (оскільки царат не дбав про народну освіту), все ж широкі кола усно поширювали, знали й любили «Енеїду» Котляревського, байки Гребінки та Гулака-Артемовського, повісті Квітки-Основ'яненка і особливо революційне наснажену поезію Шевченка. У першій половині XIX ст. починається вивчення української мови, усної й пісенної творчості. Виходить граматика української мови О. Павловського (1818 р.), збірки народних пісень М. Цертелєва і М. Максимовича.

Освіта. Велику роль у піднесенні культури мали навчальні заклади. У 1805 р. було засновано Харківський, а в 1834 р.– Київський університети. У 1817 р. відкрито Одеський ліцей, у 1820 р. – Ніжинську гімназію вищих наук (з 1832 р. ліцей). Почали функціонувати чимало гімназій і повітових шкіл. Певну роль у розвитку культури відігравав найстаріший на Україні Львівський університет (1661 р.). При університетах, ліцеях та гімназіях були зосереджені основні сили освітньої, наукової та літературно-мистецької громадськості. Прагнучи пізнати життя народу, прогресивно настроєні студенти і викладачі старанно вивчали його мову, пісні, танці, архітектуру, живопис, побут. В університетських друкарнях друкувалися журнали й альманахи («Украинский вестник», «Украинский журнал», «Запорожская старина»). Однак, в культурній сфері, як і в інших, існувала класова поляризація: культурні надбання зосереджувалися в руках панівного класу, який тримав монополію і на освіту, що давало йому можливість займатися інтелектуальною діяльністю. Це значно затримувало духовний розвиток мільйонів трудового населення. Так, система шкіл на Україні, що підпорядковувалася різним державним відомствам (міністерству народної освіти, військовому, морському, духовному та ін.), не охоплювала початковим навчанням усіх дітей шкільного віку. Система загальної освіти в основному орієнтувалася на релігійне виховання дітей. До того ж русифікаторська політика Царизму на Україні, що особливо посилилася після польського повстання 1830 р., гальмувала розвиток національної школи. Загалом у дореформений період народна освіта здійснювалася рутинними засобами. Учителювали, зокрема у парафіяльних школах, священики, іноді нижчі служителі культу, які не мали спеціальної підготовки, а часто і моральних підстав і навіть бажання навчати дітей. У повітових училищах і професійних учбових закладах (сільськогосподарських, фельдшерських) навчалися вихідці із заможних верств населення — урядових службовців, купців, ремісників. Для дворянства засновувалися гімназії (протягом першої половини XIX ст. на Україні їх було відкрито 19 — в Одесі, Харкові та Києві по дві, Чернігові, Ніжині, Полтаві, Катеринославі та інших містах), Волинський ліцей у Кременці (1805), Рішельєвський в Одесі (1817), Гімназія вищих наук у Ніжині (1820), функціонували також приватні пансіони. Вступ до всіх цих закладів дітей селян обмежувався царськими указами і розпорядженнями міністерства народної освіти, щоб не порушити «порядок громадських станів».

Розвиток науки. Науково-дослідна робота здійснювалася головним чином викладачами університетів і ліцеїв. У ній брали участь також деякі заможні особи, що не обіймали державних посад, а жили за рахунок прибутків з власних маєтків. У галузі математики відзначився професор Харківського університету Т. Осиповський, тритомна праця якого «Курс математики» тривалий час була основним навчальним посібником для студентів. У стінах університету успішно розвивалися медичні науки (П.М. Шумлянський, І.П. Каменський та ін.). Харківські та київські вчені проводили дослідження з астрономії, фізики, ботаніки, геології, географії, хімії тощо. У Київському університеті працював талановитий вчений І. В. Вернадський (батько першого президента АН УРСР В. І. Вернадського). Ще студентом він одержав медаль за дисертацію з філософії. Після закордонного наукового відрядження вчений захистив 1847 р. у Петербурзі магістерську дисертацію «О теории потребностей». За клопотанням ради Київського університету у лютому 1848 р. його було призначено ад'юнктом кафедри політекономії та статистики. Через два роки у Московському університеті І.В. Вернадський захистив дисертацію на ступінь доктора історичних наук, політичної економії та статистики і з 1850 р. викладав там ці дисципліни. У розвиток філософської думки чільний внесок зробив І. Рижський — перший ректор Харківського університету. Видатний словесник свого часу, Рижський надавав важливого значення взаємозбагаченню мов і культур різних народів, своєю практичною діяльністю сприяв підготовці фахівців для дальшого поступу української культури. Еволюція тогочасної філософської думки відбувалася також під впливом ученого, просвітителя і громадського діяча Василя Каразіна (1773-1842). На його думку, різні народи повинні жити в дружбі та злагоді, оскільки їхні спільні зусилля прискорюють просування всього людства шляхом прогресу. І може й правий був мислитель, вважаючи, що у соціальному відношенні «повної рівності між людьми не може бути тому, що її немає в природі». Визнаючи освіту важливим чинником суспільного розвитку, Каразін зазначав, що лише вона може забезпечити незалежність Росії від усякого зовнішнього тиску. Вчений надавав великого значення філософській науці, висновки якої є теоретичною основою інших галузей знань, літератури і мистецтва, прогресу людства в цілому, прагнув до поєднання науки з практичною діяльністю. Сам він може бути взірцем втілення своєї філософської концепції щодо освіти (його внесок у заснування Харківського університету), застосування наукових відкриттів у виробництві (у власному маєтку в с. Кручик Харківської губернії). Славну сторінку в історію не лише суспільно-політичної, а й філософської думки вписали дворянські революціонери-декабристи. За переконанням П. Пестеля та його однодумців В. Раєвського, М. Крюкова, філософія покликана сприяти революційному оновленню світу. Будучи добре обізнаними із становищем українського народу, вони обстоювали спільність його інтересів з російським народом. Більшість декабристів поділяли матеріалістичний погляд на природу, проте у поясненні історичних явищ залишались ідеалістами. Ідеї перших дворянських революціонерів ставали надбанням широкого кола освічених людей, зокрема завдяки публікаціям в «Украинском вестнике», «Украинском журнале», що видавалися Харківським університетом. Прагнення передової інтелігенції принести користь своєму народові виявилося і у розгортанні спочатку аматорської, а згодом наукової етнографічної діяльності. Біля витоків українського народознавства стояв видатний вчений М. Максимович. Зокрема, видані ним 1827 р. «Малороссійскія песни» згодом дослідники назвали «золотою книгою для українства». 1834 р. Максимовича було призначено ректором новоствореного Київського університету. Автор понад 100 різнопланових за проблематикою праць з археології, етнографії, фольклористики, ботаніки, філології та мовознавства, він розвивав матеріалістичні погляди на природу і справедливо вважається одним з перших еволюціоністів на Україні. В українській науці Максимович посідає почесне місце і як історик. Він підтримував ломоносівську теорію слов'янського походження Давньоруської держави, виступав за дружбу російського і українського народів, вважаючи їх близькими за історичним корінням і культурою. Максимович розгорнув широку діяльність по залученню аматорів і науковців до вивчення історії та археології Києва. За його ініціативою у 1835 р. почав функціонувати Тимчасовий комітет для розшуку старожитностей, що став базою для створення 1843 р. Тимчасової комісії для розгляду давніх актів, її члени - відомі історики М.Ф. Берлінський, М.І. Костомаров, М.Д. Іванішев і багато інших. Зокрема, вони зібрали чималий корпус першоджерел, які склали основу документальних фондів Архіву давніх актів, створеного 1852 р. при Київському університеті. У формуванні історичної свідомості українців важливу роль відіграла п'ятитомна «История Малороссии» М.А.Маркевича, видана у 1842-1843 рр. Видатний історик та етнограф започаткував новий історичний підхід до руху за приєднання до Росії, вперше в українській історіографії звернув увагу на соціальну несправедливість, що викликала активне незадоволення рядових козаків і селян. Позитивно висвітлюючи визвольну боротьбу народних мас під проводом К. Косинського, С. Наливайка, Т. Трясила, Б. Хмельницького, Маркевич виступав за право України на самостійний розвиток, висунувши таким чином альтернативу офіційним концепціям М. Карамзіна, М. Погодіна, М. Устрялова, які заперечували факт існування українського народу та ігнорували його національні інтереси.

Література. Культурне життя на Україні великою мірою визначалося розвитком літератури. Творчість П.Гулака-Артемовського, Є.Гребінки, Г.Квітки-Основ'яненка, І. Котля-ревського, Т. Шевченка свідчила про формування нової української літератури з чітко вираженими рисами національної своєрідності. Характерною ознакою тогочасного літературного процесу було українсько-російське мовне єднання. Чимало діячів української культури писали і російською мовою й органічно ввійшли у російську культуру; росіяни І. Срезневський, М. Костомаров також писали обома мовами і зробили помітний внесок у духовну скарбницю українського народу. Традиція двомовності, що склалася в даний період, випливала не лише з причини невизнання правлячими колами права на самостійний розвиток української мови. Українські письменники, публікуючи свої твори російською мовою, намагалися донести до всеросійського читача якнайбільше відомостей про історію, культуру та побут свого народу. Українська письменницька інтелігенція виступила яскравим виразником національної самосвідомості. Насамперед це Т. Г. Шевченко, у творчості якого найяскравіше відбилися революційно-демократичні, національно-визвольні тенденції української культури. Оспівуючи патріотичні почуття, збуджуючи непримиренну ненависть до експлуататорів як української, так і інших національностей, поет обурювався зневажливим ставленням частини вельможного українства до своєї рідної мови. Підкреслюючи українофільство Шевченка, слід пам'ятати, що, не виявляючи любові до своєї батьківщини, не можна любити людство. У серці великого Кобзаря вміщувалися глибокі національно-патріотичні почуття з великою любов'ю до всіх братів-слов'ян. Співець українського народу не пропагував національної замкнутості. У його словах, що стали афоризмом, - «і чужому научайтесь, й свого не цурайтесь» - закладене глибоке розуміння загальнолюдського змісту культури. Революційний демократизм Шевченка є найвищим досягненням суспільно-політичної думки середини XIX ст. Суперечливість тогочасного духовного життя на Україні відбилася на творчості визначного письменника і історика П. Куліша (1819-97), автора численних праць і художніх творів, серед яких виділяються двотомна збірка історичних і фольклорно-етнографічних матеріалів «Записки о Южной Руси» та соціально-історичний роман «Чорна рада. Хроніка 1663 року». Куліш плідно працював як поет-романтик, що проповідує просвітительські та християнські ідеали.

Мистецтво. На розвиток українського образотворчого мистецтва великий вплив справляла Петербурзька академія художеств. Професійні майстри живопису, що працювали на Україні, переважно були її випускниками, зокрема вихованцями видатного російського художника К. Брюллова — І. Сошенко, Д. Безперчий, Т. Шевченко та ін. Випускник Петербурзької академії художеств 1815 р., К. Павлов відіграв важливу роль у розвитку української художньої культури. Працюючи викладачем Ніжинського ліцею та Київського університету, він багато часу віддавав малюванню. Художня творчість Павлова сприяла утвердженню реалістичного напряму в мистецтві. Правдивістю і задушевністю зображення відзначаються виконані ним портрети Д. Горленка, Б. Лизогуб, автопортрет, а також картина «Тесляр», в якій художник досяг значної типізації образу трудівника. Психологічність його портретів близька до творчої манери видатних російських художників О. Венеціанова і В. Тропініна. Сам Тропіпін, який протягом 20 років жив у маєтку подільського поміщика І. Моркова, відтворював мальовничу природу України, жанрові сцени з селянського життя. Чимало художників також працювали у поміщицьких маєтках, створюючи сімейні портрети. Становище ж тих художників, що перебували у кріпосній залежності (І. Усенко, П. Золотуха, С. Алексєєв та ін.) взагалі було подібним до лакейського прислужництва. Щоб заробити на прожиття, вони часто давали уроки малювання, влаштовуючись у невеликих містечках. Мальовнича українська природа надихала багатьох митців. Художники-пейзажисти М. Сажин, І. Сошенко, В. Штернберг прагнули до її найреалістичнішого відображення. Нові соціальні мотиви започаткував у своїй живописній творчості Т. Шевченко, який присвятив свої полотна, як і поетичне слово, зображенню тяжкого життя поневоленого народу («Циганка-ворожка», «Катерина», «Селянська родина» та ін.). Велику майстерність виявив Шевченко у портретному жанрі. Ці твори відзначаються глибоким психологізмом, привабливою кольоровою гамою. В першій половині XIX ст. на зміну пишноті і розкутості українського бароко прийшов стриманий, академічний стиль класицизму. За забудовою міст здійснювали нагляд спеціальні комісії та комітети. Цивільні споруди зводилися з урахуванням їх призначення — головною метою архітектора стало не створення зовнішньої краси, а внутрішнього комфорту (високі стелі, вентиляція, освітлення тощо). Перехід від бароко до класицизму позначився і на плануванні міст. Обов'язково виділявся адміністративний центр із площею, на якій розміщувалися помпезні будинки урядових установ, квартали були прямокутними, композиції ансамблів, окремих архітектурних комплексів, палацово-паркових ландшафтів мали відкритий характер. Забудовувались нові міста на Півдні України і в Криму, засновані наприкінці XVIII ст., - Маріуполь, Олександрівськ, Катеринослав, Миколаїв, Одеса та ін. Зокрема, в Одесі за проектом петербурзького архітектора Ж. Тома де Томона 1809 р. було споруджено перший будинок оперного театру. Виконаний в античному дусі театр став однією з кращих оздоб Одеси. Поряд з тим відбувалася реконструкція старих міст Слобожанщини і Придніпров'я. Архітектурний стиль Києва у ті часи визначався відомим архітектором А. Меленським, який обіймав посаду міського архітектора. За його проектами споруджено пам'ятник на честь поновлення Києву Магдебурзького права, церкву на Аскольдовій могилі, ансамбль Контрактової площі на Подолі, споруди якої потерпіли від пожежі 1812 р. У 1837-43 рр. за проектом відомого архітектора В. Беретті збудовано приміщення Київського університету. Впорядковуються такі міста, як Полтава, Харків. Спорудження у Полтаві монумента на честь Полтавської перемоги (арх. Ж. Тома де Томон) і Успенського собору в Харкові (арх. Є. Васильєв, завершив А. Тон) увічнили пам'ять про героїчну боротьбу російського та українського народів проти іноземних загарбників у Вітчизняній війні 1812 р. Продовжувало розвиватися культове будівництво. У містах і селах церкви зводяться не лише дерев'яні, а й з довговічнішого матеріалу. Зовнішній і внутрішній вигляд таких споруд відзначався пишністю, урочистістю. Майстерність і талант українського народу виявилися також у створенні палацово-паркової архітектури. Чимало таких унікальних ансамблів уславили безіменних народних майстрів далеко за межами України: палац Розумовського в Батурині у живописній місцевості над Сеймом; палац Галагана у с. Сокиринцях на Чернігівщині, до якого прилягає лісопарк площею 600 десятин; парк «Олександрія» на березі Росі у Білій Церкві; знаменита «Софіївка» в Умані, названа на честь дружини графа Потоцького Софії, де руками кріпосних без застосування будь-якої техніки були насипані гори, викопані пруди, збудовані гроти, тощо. Усе це разюче контрастувало з житловими умовами трудового народу. Домівки селян, наприклад, Середнього Подніпров'я та Півдня України були дерев'яними, глинобитними, саманними, рідше — кам'яно-вапняними. Ті, хто не мав можливості придбати будівельний матеріал, мешкали в напівземлянках. На Поліссі та в Західній Україні будувалися зрубні житла.

Музика. Поетична й музична обдарованість українського народу забезпечувала високий рівень розвитку музично-пісенної творчості. У XIX ст. продовжували побутувати землеробські пісні календарного циклу, а також колядки, веснянки, колискові, весільні та ін. Широкою популярністю користувалися пісні-романси «їхав козак за Дунай», «Віють вітри», «Сонце низенько», а також створені на вірші Т. Шевченка «Думи мої», «Ой, одна я, одна», «Заповіт», пісні про Богдана Хмельницького, Максима Кривоноса. Із свого середовища народ висував талановитих співців—кобзарів, лірників (Андрій Шут, Остап Вересай). Широкого розповсюдження на Україні набули сімейне музикування, аматорські молодіжні розважальні співи. Осередками розвитку музичної культури були духовні учбові заклади, гімназії, приватні пансіони, університети, в яких багато уваги приділялося вивченню нотної грамоти і теорії музики. Чимало професійних музикантів діставали високу спеціальну підготовку в церковних хорах. Слава про пісенну талановитість українців сягала Петербурга, де при царському дворі існувала капела хлопчиків. Навесні 1838 р. М.І. Глинка перебував на Україні з метою набору співаків. Він відвідав Київ, Чернігів, Полтаву, Харків, Качанівку і визначив 19 хлопчиків і двох дорослих для зарахування до капели. Серед них був С.С. Гулак-Артемовський - небіж видатного письменника П.П. Гулака-Артемовського. Згодом він став родоначальником української національної опери. Концертну діяльність у містах України розгортали аматорські і професійні колективи. Традиційними серед інтелігенції великих міст були літературно-музичні вечори у знатних осіб; на них, зокрема, виступали М.Лисенко, Г.Квітка-Основ'яненко, М.Старицький. Влаштовувалися численні благодійні концерти. Музичне життя вирувало під.час проведення великих ярмарків (контрактів), на які з'їжджалося багато поміщиків, купців із сім'ями. Зокрема, на знаменитих київських контрактах влаштовувалися театральні вистави, музичні ранки, бали, маскаради. Музика, співи міцно увійшли у повсякденне життя як міського, так і сільського населення. За жанрами пісні були найрізноманітнішими: ліричні, жартівливі, канти, романси, що виконувалися соло, дуетом або хором у супроводі бандури, скрипки, гітари, рідше фортепіано. Переважно — це авторські твори, що згодом поширювалися серед народу і ставали безіменними: «Там, де Ятрань круто в'ється», «Чи я в лузі не калина була», «Дівчино, рибчино, серденько моє» та ін. У панівному середовищі меломани поряд з українськими захоплювалися французькими, італійськими піснями і романсами. Високого рівня майстерності досягли партесні (багатоголосі) співи. У XIX ст. хорове мистецтво поступово виходить за межі суто культового призначення, взагалі церковна музика секуляризується. Загальнофілософський зміст канонічних образів, втілюваний у музиці, приваблював до храмів чимало світських слухачів. Із великими концертними програмами виступали хори Київської академії, Переяславської семінарії та ін. Однак, незважаючи на давні історичні традиції хорового співу на Україні, у першій половині XIX ст. його розвиток гальмувався антинаціональною політикою адміністрації, що надавала перевагу іноземним авторам.

Театр. Творчі здібності українського народу розкривалися також у традиційному театральному мистецтві, яке побутувало у формі народних драм, лялькового і «живого» вертепу, інтермедій. У XIX ст. продовжував існувати кріпацький театр — і не лише у поміщицьких садибах, айв містах, де заповзятливі люди перетворювали організацію вистав на комерційну справу. 1828 р. було заборонено купувати в театр кріпаків, але й пізніше кріпацькі актори та їх нащадки продовжували входити до складу деяких театральних труп. Сприятливі умови для розвитку сценічного мистецтва склалися на Полтавщині, де завдяки І. Котляревському та М. Щепкіну започаткував свою історію професійний український театр. Великі зрушення у його розвитку відбулися з постановкою у 1819 р. «Наталки Полтавки» і «Москаля-чарівника» І. Котляревського. Взагалі у процесі формування української нації театр виступав як один із важливих чинників. Національна драматургія, крім згаданих п'єс, заявила про себе творами Г. Квітки-Основ'яненка, Я. Кухаренка, Т. Шевченка. Поряд з тим продовжував існувати російський професійний театр, що відігравав позитивну роль у вихованні естетичних смаків публіки, у залученні її до кращих зразків реалістичного мистецтва. Характерним для даного періоду стало створення російсько-українських театральних труп. В українських виставах охоче брали участь М. Щепкін, Л. Млотковська, М. Рибаков, у російських — Я. Шумський, В. Капніст, К. Соленик та ін. Розвиток національного театру особливо активізувався в ЗО—40-і роки. У зміцненні його реалістичних і демократичних принципів важливу роль відіграв Т. Шевченко. Його драма «Назар Стодоля» (1843 р.) —одна з перших в українській драматургії, сюжет якої побудований не на побутово-любовному, а на соціально-класовому конфлікті. Глибоке розуміння великим Кобзарем ідейно-політичної та художньо-виховної сили театру зблизило його із реформатором вітчизняної театральної культури М. Щепкіним. Взаємний духовний вплив двох визначних митців зміцнював демократичний напрям у розвитку сценічного мистецтва.

Дата добавления: 2014-01-04