Некоторые итоги XIX века

Из работ, выполненных в России за этот период, хочется отме­тить работы, связанные с созданием теоретических основ теплотех­ники. Среди них открытие в 1840 г. академиком Г. И. Гессом закона сохранения энергии при химических реакциях. В те же годы акаде­мик Э. X. Ленц провел важные исследования по взаимопревращени­ям электричества и теплоты (закон Джоуля-Ленца).

В области теоретических основ горения и газификации топлива ог­ромный вклад в науку внес Дмитрий Иванович Менделеев. Он вывел применяемую и в наше время формулу для подсчета теплоты сгорания органического топлива, ввел понятие «жаропроизводительности» при­менительно к топливу, высказал идею подземной газификации угля.

В последующие годы А. Н. Бахом были проведены важные для науки и практики исследования по вопросам химического взаимо­действия кислорода с углеродом топлива; Н. А. Шиловым и его уче­никами доказана возможность образования поверхностных оксидов углерода при горении; В. А. Михельсоном построена тепловая тео­рия распространения пламени; В. Ф. Лучинным введено понятие о высшей и низшей теплоте сгорания топлива, и им же разработана методика определения теплоты сгорания органических соединений, используемая при расчетах процессов горения топлива.

Этот век можно назвать основополагающим как в плане форми­рования теоретических основ энергетики, создания не только прин­ципиально нового энергетического оборудования, но и новых техно­логий, в которых заложен энергосберегающий принцип потребления энергии. В работах С.А. Подолинского и других были сформулиро­ваны основные принципы теории энергоэнтропийной картины чело­веческой жизни. Основные из этих принципов:

• Закон роста производительности труда — в ходе исторического развития возрастают возможности людей совершать все большую работу при все меньших затратат физического труда.

• Труд есть управление энергетическими потоками окружающей человека природной среды, причем источником энергии для этого служит сама природа.

• «Усовершенствование» человеческой жизни должно заключать­ся главным образом в количественном увеличении энергетического бюджета каждого человека.

• Человеческая деятельность, противоположная труду, например войны, есть расхищение энергии.

По мере поиска в XIX в. количественно-качественных закономер­ностей развития различных систем, разработки их теорий сформиро­вались на научном уровне основные представления о неизбежности создания системы эффективного управления энергетическими пото­ками окружающей человека природной среды. И, пожалуй, о неиз­бежности энергосберегающего принципа развития человечества ярче всех в XIX в. сказал Д. И. Менделеев: «Топить нефтью — все равно что сжигать ассигнации».

XX в. 1906 г. Нернст В. сформулировал третье начало термодинами­ки (теорема Нернста). Он предположил, что с приближением абсолютной температуры к нулю энтропия тоже стремится к нулю — «тепло­вая теорема В. Нернста», или третий закон термодинамики. Основыва­ясь на этом законе, за нулевую точку отсчета энтропии любой системы можно принимать ее максимально упорядоченное состояние.

Эти три закона (1847 г., 1865 г.) вместе с молекулярно-кинетической теорией составили основу термодинамики, сформировавшейся в конце XIX в. как теория теплового двигателя и развившейся затем в самую универсальную дедуктивную и строго логическую научную дисциплину.

Дата добавления: 2014-12-25