Теплород

Немного истории

В 18 веке для объяснения тепловых явлений в ходу была теория теплорода. Ее сторонники утверждали, что существует особый, невесомый вид материи – теплород, количество которого в природе неизменно. Считалось, что при охлаждении тела теплород перетекал из тела в окружающее пространство, а при нагревании тела в него перетекал теплород из других тел. Еще в 1809 году опыты Бертолле как бы подтверждали теорию теплорода; температура металла, подвергнутого ударам, повышается только тогда, когда объем металла при этом уменьшается. Под ударами молота теплород выжимается из металла, как вода из губки.

Но как объяснить повышение температуры твердых тел при их трении? Весьма трудно было предположить, что при трении объем тел мог уменьшаться.

Из истории осмысления природы теплоты можно многое еще вспомнить, например, о Румфорде (1753-1814), который наблюдал, как нагревается тупое сверло при рассверливании дула пушки.

В 1798 г. английский ученый Бенджамин Томсон (граф Румфорд) наблюдал за операцией сверления пушечных стволов. Его поразило, насколько сильно  разогревалось сверло и сам пушечный ствол. У графа закралось сомнение в существовании некой субстанции теплорода, и он решил поставить ряд специальных опытов. В одном из таких экспериментов металлическая болванка, из пушечного металла, помещалась в бочку с водой. Для увеличения силы трения использовалось тупое сверло, которое приводилось во вращение силой двух лошадей. Спустя два с лишним часа вода закипела. "Изумление окружающих, увидевших, что такая масса воды закипает без огня, было неописуемо" – вспоминал впоследствии Томсон.

Из этих опытов он сделал вывод, что никакого теплорода в природе не существует, а причиной выделившейся теплоты, является движение.

Таким образом, Томсон впервые доказал превращение механической работы в теплоту и рассматривал последнюю как результат особого вида движения частиц материи, движением частиц вещества.

Опыты Румфорда, а затем его соотечественника Дэви нанесли теории теплорода, как утверждает история физики, сокрушительный удар.

Чтобы закончить этот небольшой исторический экскурс, обратимся к патриарху российской науки М.В. Ломоносову (1711-1765), который объяснил явление теплообмена по-своему. Он говорил, что тепловые явления связаны с движением невидимых частиц тела.

Вот эта Ломоносовская трактовка взята за основу толкования возникновения теплоты при трении в интерпретации современным языком.

Существующая и принятая в данный период молекулярно-кинетическая теория объясняет нам, что между частицами вещества одновременно действуют силы притяжения и отталкивания, а «возникновение теплоты при трении взаимодействующих тел, есть хаотические, непрерывные столкновения этих частиц».

В некоторых источниках это называется тепловым (броуновским) соударением частиц.

Такие соударения можно отождествить как удары микро молотков по наковальне и между собой.

Итак, в соответствии с молекулярно кинетической теорией, «молоточные» удары частиц создают теплоту.

Насколько сильны эти удары, и сколько можно получить при этом теплоты?

Давайте выясним и исследуем данную проблему более пристально.

Читаем далее

Назад

2 комментария

  1. Сергей Платонов:

    Если не теплород, то что? Молекулярно-кинетическая теория и колебания атомов не объясняют теплового расширения, которое имеет огромную силу, сравнимую с прочностью самого материала и высокую точность пропорциональной зависимости расширения от температуры.

  2. Gennady Ershov:

    Вам следует прочесть статью: «Расширение тел», http://gennady-ershov.ru/gravitaciya/rasshirenie-tel.html

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *


Ваш комментарий на модерации.