4. Примеры емкостей.

Приведем вначале несколько характерных примеров емкости системы по отношению к обобщенному заряду.

Для электрической формы движения понятие емкости по отношению к электрическому заряду хорошо известно (обозначения заимствованы из § 10):

К_ = d/d ф. (134)

Применительно к форме движения кинетической перемещения емкостью служит масса системы (при постоянном m):

К_К = dК/d = d(m)/d = m кг. (135)

Для термической формы движения емкость по отношению к термическому заряду (термоемкость) определяется формулой:

К_ = d/dТ дж/град². (136)

Точно таким же способом находятся емкости системы по отношению к заряду для всех остальных форм движения.

Понятие емкости системы по отношению к обобщенной работе широко применяется лишь для термической формы движения. Применительно к термической работе, которая называется теплотой, емкость

С = dQ_Q/dТ дж/град, (137)

откуда

dQ_Q = СdТ дж. (138)

Величина С носит название теплоемкости системы (не путать с термоемкостью – емкостью системы по отношению к термическому заряду). Теплоемкость системы равна термической работе (количеству тепла), совершение которой сопровождается изменением температуры системы на один градус.

Для практических расчетов важное значение имеет связь между термоемкостью (емкость по отношению к термическому заряду) и теплоемкостью (емкость по отношению к термической работе – теплоте). Из выражений (59), (136) и (138) находим

С = ТК_ дж/град. (139)

Теплоемкость пропорциональна термоемкости, причем коэффициентом пропорциональности служит абсолютная температура. В практических расчетах можно пользоваться любым из этих понятий на равных основаниях.

§ 21. Основные физические коэффициенты.

1. Определение понятия.

Общая, или единая, теория охватывает все законы и понятия, характеризующие свойства движения. Поэтому с ее помощью можно с большой четкостью и общностью определить смысл многих широко применяемых терминов. В частности, можно предельно ясно выразить понятие физического коэффициента.

К числу физических коэффициентов относятся все производные свойства движения, начиная с третьего порядка и выше, т.е. физическими коэффициентами являются величины А, К, В, С, D и т.д. Они определяют фундаментальные свойства движения, поэтому названы основными.

Физическими коэффициентами не являются главные количественные характеристики движения – заряды, потенциалы и энергия, а также работа и некоторые другие величины.

Основные физические коэффициенты находятся из опыта. Если законы общей теории дополнить модельными гипотезами о микроскопическом механизме изучаемых явлений, то возможно теоретическое определение численных значений коэффициентов.

Для выполнения практических расчетов надо иметь набор значений физических коэффициентов, относящихся к различным телам и условиям, в которых эти тела находятся.

2. Примеры коэффициентов.

В настоящее время некоторые из необходимых коэффициентов хорошо известны и широко представлены многочисленными справочными таблицами и графиками. Например, это относится к теплоемкости (а следовательно, и термоемкости) тел. Однако значения многих других важных коэффициентов, входящих в уравнения состояния, неизвестны. Особенно это касается микроскопических систем. Предстоит большая работа по определению недостающих коэффициентов для оснащения общей теории необходимым вспомогательным расчетным аппаратом с целью более широкого ее внедрения в инженерную практику. В отдельных случаях придется начинать с разработки экспериментальных методов определения нужных коэффициентов. В этом вопросе большую помощь могут оказать законы тождественности свойств (§ 26) и отношения проводимостей (§ 48) и потоков (§ 66) и т.д.

Частными случаями основных физических коэффициентов А и К являются такие широко применяемые на практике величины, как коэффициент теплового расширения тела, температурный коэффициент давления, изотермическая сжимаемость, или коэффициент сжатия, адиабатная сжимаемость и т.д. [5].

К числу основных физических коэффициентов относятся также проводимости тел, их сопротивления переносу зарядов и т.д. (§ 35).