Rambler's Top100 фл.семафором астрономия

исполнить цепочку-на главную в кубрик-на 1 стр.
  • главная
  • астрономия
  • гидрометеорология
  • имена на карте
  • судомоделизм
  • навигация
  • устройство НК
  • памятники
  • морпесни
  • морпрактика
  • протокол
  • сокровищница
  • флаги
  • семафор
  • традиции
  • морвузы
  • мороружие
  • новости флота
  • моравиация
  • кают-компания
  •  

     

     

    Циолковский  единомышленник Клаузиуса

     

    © Владимир Ерашов


                                                                 

     

                       

                   В этой статье разговор пойдет о Втором начале термодинамики. Начнем со знаменитой формулировки Клаузиуса:

    Теплота не может переходить сама собой от более холодного тела к более теплому.

     

             А так как теплота является мерой кинетической энергии, то Клаузиус по сути дела сформулировал свойство кинетической энергии. Дальше мы и поведем разговор про кинетическую энергию, которая и составляет элементарную  основу теплоты. Кинетическая энергия передается при соударении физических тел. Как известно, удар бывает упругим и не упругим. Для начала мы проведем все рассуждения для упругого удара, только потом рассмотрим особенности неупругого удара.

          Итак, по Клаузиусу при столкновении двух тел кинетическая энергия передается от тела с большей кинетической энергией к телу с меньшей кинетической энергией. Кто бы спорил? Но вот Циолковский выявил на первый взгляд парадоксальный случай, гравитационное поле накладывает определенную специфику на рассматриваемое взаимодействие. Сам момент удара и обмен кинетической энергией в гравитационном поле ничем не отличается от умозаключений Клаузиуса, тело с большей кинетической энергией передает часть энергии телу с меньшей кинетической энергией. А вот на исходные условия гравитационное поле накладывает ощутимую специфику, эту специфику и выявил Циолковский. К примеру, рассмотрим соударение двух молекул газа, которые на исходных позициях имеют равную кинетическую энергию, но одна молекула имеет в гравитационном поле меньшую потенциальную энергию (находится ближе к центру масс), другая молекула обладает избытком потенциальной энергии за счет высоты. При сближении молекул потенциальная энергия гравитационного поля по закону о сохранении энергии будет перетекать в кинетическую энергию молекул.. Таким образом в момент соударения, молекула, потерявшая высоту, обладает избытком кинетической энергии по отношению к молекуле набравшей высоту (напомним, на исходной позиции молекулы имели равную кинетическую энергию).Значит, строго по Клаузиусу, при соударении избыток кинетической энергии частично перетечет туда где ее недостаток. Итого, на исходные позиции молекулы вернутся с перераспределенной энергией, в нижнем слое кинетическая энергия повысится, а в вышележащем понизится. Следовательно, в гравитационном поле, если даже изначальная температура слоев вещества была равной, со временем возникнет градиент температур по высоте. Возможен даже вариант, когда тепло будет передаваться от более холодного тела к более горячему. Означает ли это ошибочность взглядов Клаузиуса? Отнюдь не означает.  Клаузиус глубокий мыслитель, он не рассматривал поведение теплоты в гравитационном поле, но подобные варианты предвидел, почему и сформулировал закон в таком виде.  То есть, он не утверждает, что теплота никогда не может перетекать от холодного тела к горячему, он утверждает, что теплота сама собой не может перетекать от холодного тела к горячему.  В нашем случае теплоту от холодного тела к горячему заставило перетекать гравитационное поле. В итоге, все остались при своих и Клаузиус и Циолковский, на то они и гении, что способны глубоко логически мыслить. А вот справедлива ли после этого формулировка Томсона, еще предстоит разобраться. В этой статье мы оставим вопрос открытым.

         Теперь вернемся к неупругому кинетическому удару, который принципиально в наших рассуждениях ничего не меняет, но определенную специфику вносит. Первое, что отметим, неупругий кинетический удар приводит к возникновению теплового излучения. Способно ли тепловое излучение полностью обнулить гравитационный градиент в гравитационном поле? Теоретически как бы способно, но  с оговоркой, если тепловое излучение с гравитационным полем не взаимодействует – это во-первых, а во- вторых, какое время для этого требуется? На все проблемы физики в одной статье ответить не возможно, это как объять необъятное, но интересными наблюдениями мы все же поделимся. Существует светимость звезд в зависимости от массы. Вот как об этой зависимости сказано в Википедии:

     

    Светимость звезд

     

         

          Первое, что бросается в глаза, чем выше масса звезды, тем выше ее светимость (температура). По Циолковскому именно так и должно быть, градиент температур в гравитационном поле прямо пропорционален силе гравитационного поля. Хотя логика Циолковского не нуждается в доказательствах, он в своей работе «Второе начало термодинамики» гипотез не применял, а вел читателя по логической «колее» с которой не возможно свернуть не нарушив логики, тем не менее лишнее подтверждение тому не помеха. Можно было бы на этом и остановиться, но пофилософствуем дальше. Человечество всегда интересовали вопросы:

    Сколько времени существует наш Мир?

    Был ли большой взрыв?

    Откуда взялись черные дыры?

    Конечно, Циолковский на эти вопросы категорично ответить не может, но определенную ясность все же добавляет. Например, по Циолковскому  не только светимость, но и время жизни звезд должно зависеть от их массы, чем сильнее звезда излучает, тем быстрее заканчивается топливо, в том числе и термоядерный синтез, ни что не вечно. Тяжелые звезды должны гаснуть раньше, даже не смотря на то, что чем массивней звезда, тем больше в ней топлива, но излучение от массы зависит круче. Может черные дыры – это погасшие массивные звезды? Нынешняя наука полагает, что гравитационное поле препятствует выходу из черных дыр  светового потока, но это всего лишь предположение, не обоснованное предположение. Пока альтернативы не было, им пользовались, но вот Циолковский дал альтернативу. И далеко неизвестно, какой вариант наука выберет теперь. Между прочим, по Циолковскому черные дыры появляются не вдруг, звезда постепенно теряет свою светимость по мере выгорания топлива. В таблице этот момент наблюдается, чем массивнее звезда, тем положе зависимость светимости от массы. Значит, пик горения пройден, из-за дефицита топлива температура звезды понижается.  А вот звезды сравнимые с массой Солнца находятся на пике светимости, из-за пониженной температуры внутри, топливо выгореть не успело. Более мелкие звезды обладают низкой светимостью уже не по причине выгорания топлива, а по причине низких изначальных температур в сердцевине, которые не позволили реакции термоядерного синтеза приобрести нужный размах. По этой причине мелкие тела вообще звездами не стали, а превратились в планеты. Очень мелкие тела, типа Луны, по Циолковскому вообще не сумели разогреться даже до расплава, на Луне отсутствует сейсмическая активность.

         Возвращаясь в земную атмосферу мы констатируем, разность температур по высоте – это результат действия гравитационного поля, он будет существовать вечно. Да и внутреннее тепло Земли – это не результат ядерной реакции, как полагают нынешние ученые, а результат гравитационного разогрева (гравитационного градиента). Он тоже, не смотря на существование теплового излучения, почти не меняется по времени. О том, что поток тепла из недр Земли достаточно слаб свидетельствует вечная мерзлота, которая существует даже под Северными морями.

         Полезность учения Циолковского в области термодинамики революционна, хотя учение Клаузиуса она не отменяет, но дополняет изрядно. В этой связи совершенно не объяснима позиция Российской академии наук, которая за сто лет существования работы Циолковского не только не дала ни одного положительного отзыва на данную работу, но даже ни разу работу Циолковского не переиздала. Сегодня «Второе начало термодинамики» Циолковского можно прочесть в интернете благодаря Русскому Физическому Обществу, которое чтит и пропагандирует заслуги Циолковского в области термодинамики, а не только в космонавтике, если гений, то он не может быть черно-белым, обладание логикой ума границ не имеет. Академики! Не позорьте Россию, да и свое высокое звание, разберитесь в трех соснах, здесь даже интегралы брать не надо, отдайте должное гению Циолковского!

                                   

                                          Первоисточники

     

    1.      Циолковский Э.К.. «Второе начало термодинамики», ЖРФМ №1, 1991.

    2.      Ерашов В.М. «Теория пульсации Земли» .

                      9.01.2017 года

     

     

    Статья представлена автором В.Ерашовым в Морской интернет-клуб "Кубрик" 09.01.2017 года, опубликована на сайте 09 января 2017 года.

     

     











    Rambler's Top100 Рейтинг@Mail.ru