Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Теория движения. 1969teordv.doc
Скачиваний:
0
Добавлен:
01.05.2025
Размер:
5.19 Mб
Скачать

2. Поток термической работы, или теплоты.

Прежде всего обратим внимание на следующее обстоятельство: в любых других процессах течение заряда с трением в направлении уменьшения потенциала, кроме термических, величина заряда остается неизменной, но уменьшается работа, которую совершает заряд. При этом недостающая работа соответствующего рода компенсируется появление новой, термической формы движения. В противоположность этому распространение термического заряда связано с возрастанием величины самого заряда, но работа заряда остается неизменной.

Постоянство термической работы вдоль проводника позволяет принять идею о том, что переносится (течет) не термический заряд, который возрастает в процессе течения, а именно термическая работа, которая остается постоянной. Термическая работа в данном случае должна выступать в совершенно несвойственной ей роли – в качестве некоторого субстрата переноса.

В примитивной форме эта идея заложена в теории теплорода. Как уже отмечалось, теплород – это невесомая и неуничтожимая жидкость (флюид), которая, перетекая из тела в тело, якобы создает все тепловые эффекты. На базе теории теплорода в 1822 г. Фурье были разработаны математические основы теории теплопроводности. После открытия закона сохранения энергии теория теплорода была отброшена. Но представление о теплоте как субстрате переноса сохранилось. Именно поэтому до наших дней остались неизменными основы теории теплопроводности, которые первоначально базировались на теории теплорода.

Равенство (538) в полной мере объясняет причину того, что идея о переносе термической работы (теплоты) на первом этапе развития теории не наталкивается на логические противоречия и не приводит к количественным ошибкам. Неприятности начинаются лишь с того момента, когда теория захватывает сферы влияния и пытается изучать различные формы движения с помощью старых логически несовершенных приемов. Тогда сразу же выясняется, что приходится сопоставлять между собой совершенно несопоставимые понятия – электрический заряд, массу и т.д., которые суть заряды, с теплотой, являющейся работой. Более подробно обо всех этих противоречиях и возникших трудностях говорится далее.

В связи с тем, что неверное по своей физической сути понятие потока теплоты находит широкое практическое применение, рассмотрим количественные соотношения, которые вытекают из такой постановки вопроса.

Если работу термического заряда условно рассматривать как поток теплоты, то можно аналогично предыдущему ввести понятие удельного потока теплоты

JQ = dQQ/(Fdt) вт/м2,

определяемой формулой (318). Удельный поток теплоты или просто поток теплоты соответствует тому количеству тепла, которое проходит через единицу площади изотермической поверхности в единицу времени. Выражение (318) по форме очень похоже на общее выражение (316), но по существу между ними лежит непроходимая пропасть, для преодоления которой потребовалось сто лет напряженных поисков.

Связь между старыми и новыми представлениями определяется с помощью формул (328) и (329). В практических расчетах можно пользоваться не только потоком J и коэффициентом L, но и потоком JQ и коэффициентом LQ, вытекающим из ошибочного представления о том, что объектом переноса в термических явлениях служит термическая работа (теплота). В некоторых случаях, например в теории теплопроводности, применение понятия потока теплоты значительно упрощает расчеты.