Гухман А.А. Об основаниях термодинамики

Монография. — Алма-Ата: Изд-во АН КазССР, 1947. — 106 с.: ил. Способов изложения термодинамики столько же, сколько термодинамиков, создателей же оригинальных систем (типа систем Каратеодори или Фалька и Юнга) можно пересчитать по пальцам. В их число входит и А.А. Гухман. В книге излагается его система построения термодинамики. А.А. Гухман рассматривает эту науку как особую систему исследования общих макроскопических свойств материи на основе закона сохранения энергии, для которого создаётся — в духе широко обобщённых представлений аналитической механики — особая термодинамическая форма выражения. Излагаемая последовательность идей естественным образом приводит к понятиям энтропии и абсолютной температуры как термических параметров состояния. Аналогичным образом формируется понятие химического потенциала как потенциала взаимодействия через обмен массой между открытыми системами. Александр Адольфович Гухман (1897–1991) — теплофизик, доктор физико-математических наук (1941), профессор (1934), заслуженный деятель науки и техники РСФСР. Известен как автор работ по теории подобия и оригинальной системы построения термодинамики. Выпускник Санкт-Петербургского политехнического института (1921). В 1930-х годах работал в Ленинградском физико-техническом институте (ныне Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе РАН), в 1937 г. был осуждён и сослан в Алма-Ату. После возвращения из ссылки заведовал кафедрой термодинамики и теплопередачи Московского института химического машиностроения (МИХМ), читал лекции в Московском авиационном институте (МАИ). А.А. Гухмана отличал своеобразный взгляд на построение классической термодинамики. Он не признавал трактовку статистической физики как теоретическую основу для термодинамики, подчеркивал самодостаточность и фундаментальность равновесной термодинамики, выделяя её методологическое содержание. «В семье наук, — говорил Гухман, — классическая термодинамика как старая властная тетка: во всё вмешивается, её недолюбливают, но она всегда права. Почему же наряду с необходимым уважением ей часто отказывают в должной любви? Чего ей не хватает — логики, стройности, строгости? Нет, все эти атрибуты эстетики познания налицо. Отсутствует другое — доступный физический смысл некоторых её понятий и особенно ключевого — энтропии. Будучи наукой структурно-описательной, классическая термодинамика не связывает понятия с механизмом явления». «В природе все виды энергии — механическая, электрическая, лучистая — самопроизвольно стремятся перейти в тепло. Оно — всеобщая 'сберкасса', охотно принимает вклады. Но выясняется — тут коварство: это 'сберкасса наоборот', с отрицательным процентом. Попробуйте вернуть вклад, то есть с помощью машины превратить тепло обратно в работу — вам выдадут лишь часть, удержав значительную долю: в природе идет непрерывное обесценение энергии. Энтропия есть мера этого процесса». Однажды на последней лекции курса термодинамики А.А. Гухман торжественно объявил: «Термодинамика — это первый закон и дифференциальные соотношения. Всё остальное — практика применения аппарата термодинамики». Изменение энергии системы при сжатии или расширении газа выражается через давление и объём; изменение энергии системы при её намагничивании выражается через магнитный момент вещества и напряжённость магнитного поля; изменение энергии в гравитационном поле выражается через массу и высоту; изменение поверхностной энергии фазы выражается через поверхностное натяжение и площадь; изменение энергии системы при обмене веществом с окружающей средой выражается через химические потенциалы и массы компонентов; изменение энергии системы при теплопередаче выражается через температуру и энтропию. Термодинамики-традиционалисты вслед за Клаузиусом последнюю часть предыдущего предложения рассматривают как проявление фундаментального закона природы (второго начала термодинамики), сопоставимого по значимости с законом сохранения энергии (см., например, раздел 10 § 2 главы 2 «О построении термодинамики на основе первого начала» в книге И.П. Базарова «Заблуждения и ошибки в термодинамике»); термодинамики-ревизионисты, позиция которых излагается в данной книге, не согласны с такой абсолютизацией роли температуры как термического потенциала и энтропии как термической координаты. Точка зрения ревизионистов обосновывается также в работах В.Ф. Леоновой, В.К. Семенченко и А.А. Гухмана. Оглавление
Основные понятия и определения
Математический аппарат
Важнейшие законы и определения
Некоторые специфические задачи
      Проблема двигателя
      Термические взаимодействия
      Процессы обмена массой Изображение с текстовым слоем и закладками. Термодинамика, физическая и коллоидная химия, смежные вопросы: аннотированный список литературы