Вчайнике на плите кипит 1 литр воды. в чайник долили пол-литровый ковш холодной воды, и вода в чайнике снова закипела через 3 минуты. через сколько времени закипела бы вода, если бы в чайнике было только 100 мл кипятка, и в него долили 0,5 литра воды из ковша? ответ: через мин.
ответ:
§1. первый закон термодинамики
современную формулировку первого закона термодинамики: «количество теплоты, сообщаемое системе, расходуется на изменение внутренней энергии системы и на совершение системой работы против внешних сил. для элементарного количества теплоты δq, элементарной работы δа и бесконечно малого изменения du внутренней энергии первый закон термодинамики имеет вид:
δq = du + δа» [1]. (1)
внутренняя энергия идеального газа зависит только от его абсолютной температуры и пропорциональна массе газа. она зависит от теплового движения молекул [2].
современное понимание внутренней энергии и первого закона термодинамики соответствует принятой в науке кинетической гипотезе о природе теплоты и разработанной на ее основе молекулярно - кинетической теории (мкт). однако в [3] показана несостоятельность мкт и кинетической гипотезы. там же босновано, что
тепловая энергия q характеризуется массой m эфира и определяется соотношением:
q = mc2, (1)
где c — скорость света в эфирной среде околоземного вакуума.
отсюда следует, что увеличение внутренней энергии зависит не от теплового движения молекул, а от количества тепловой энергии полученной в виде массы эфира.
в [4, 5] рассмотрены изопроцессы в идеальном газе с позиции эфирной природы теплоты и получены следующие результаты: количество теплоты, сообщаемое системе, остается в системе в виде массы эфира, увеличивая массу системы на величину увеличения эфиросодержания системы; при этом часть теплоты идет на увеличение температуры, а другая часть — на совершение работы и эта часть может быть полученаиз системытолько при соответствующем количестве работы, произведенной над системой.
увеличение эфиросодержания системы на величину δмэ соответствует увеличению тепловой энергии системы на величину δq и из соотношения (1) определится:
δмэ = δq / c2 (2)
теперь можем сформулировать первый закон термодинамики:
«все количество теплоты, сообщаемое системе, идет на увеличение внутренней энергии u системы и массы системы на величину увеличения эфиросодержания системы δмэ; при этом часть теплоты идет на увеличение температуры, а другая часть — на совершение работы и эта часть может быть получена из системы только при соответствующем количестве работы, произведенной над системой. для элементарного количества теплоты δq, элементарной работы δа и бесконечно малого изменения duтэнергии, связанной с изменением температуры, первый закон термодинамики имеет вид:
∆q = ∆u = duт + ∆uа (∆a) = ∆мэ·c2 ». (3)
§2. второй закон термодинамики
второй закон термодинамики получен опытным путем и сформулирован следующим образом: «невозможен процесс, единственным результатом которого является передача энергии в форме теплоты от тела менее нагретого к телу более нагретому» [6]. но теория бесчастичного эфира позволяет дать теоретическое доказательство зтого закона следующим образом. при рассмотрении идеальных газов в [4] показано, что температура газа определяется количеством тепловой энергии (исоответствующим ей количеством массы эфира), приходящейся на межмолекулярную область одной молекулы. следовательно, более нагретое тело (имеющее большую
температуру) в межмолекулярной области имеет больше массы эфира, что приводит к большей плотности этого эфира, что соответствует большему давлению, создаваемому этим эфиром [7]. поэтому газообразный эфир (подобно газу) из области большего давления идет в область меньшего давления, т.е. в область меньшего значения температуры. газообразный эфир (подобно газу) не может из области меньшего давления идти в область большего давления. поэтому тепловая энергия (эфир) не может передаваться от менее нагретого тела к более нагретому. второй закон термодинамики доказан.
§3. третий закон термодинамики
экспериментальное изучение свойств веществ при сверхнизких температурах к установлению третьего закона термодинамики, из которого «следует, что невозможен такой процесс, в результате которого тело могло бы быть охлаждено до температуры абсолютного нуля (принцип недостижимости абсолютного нуля температуры)» [8]. теория бесчастичного эфира позволяет дать теоретическое доказательство зтого закона следующим образом. как отмечалось в §2 температура газа определяется количеством тепловой энергии (исоответствующим ей количеством массы эфира), приходящейся на межмолекулярную область одной молекулы. отсюдаследует, что при абсолютном нуле температуры в межмолекулярной области молекул не должно быть эфира. однако из гравитационного взаимодействие молекулы с эфиром следует обязательное наличие эфира вокруг молекулы
то, измерив s и t, можно найти ускорение шарика. оно равно:
никакие измерения не делаются абсолютно точно. они всегда производятся с некоторой погрешностью, связанной с несовершенством средств измерения и другими причинами. но и при наличии погрешностей имеется несколько способов проведения достоверных измерений. наиболее простой из них — вычисление среднего арифметического из результатов нескольких независимых измерений одной и той же величины, если условия опыта не изменяются. это и предлагается сделать в работе.