История
.pdfначала термодинамики Клаузиус без должных оснований распространил на Вселенную, объявив о неизбежности ее «тепловой смерти». Последнее означало, что когда-то вся энергия, имеющаяся на Земле и в других частях Вселенной,
превратится в тепло, а равномерное распределение последнего между телами земной природы и Вселенной приведет к выравниванию температуры и к пол-
ному прекращению превращений энергии. Эта теория не учитывала бесконечности Вселенной, где процессы рассеивания и концентрации энергии должны чередоваться во времени и пространстве... Кроме того, австрийский физик Л. Больцман, один из творцов молекулярно-кинетической теории газов, доказал,
что закон возрастания энтропии неприменим к Вселенной еще и потому, что он справедлив лишь для статистических систем, состоящих из большого числа хаотически движущихся частиц, поведение которых подчиняется законам теории вероятностей. Для них возрастание энтропии лишь наиболее вероятно, но с необходимостью должно наступать и маловероятное событие (флуктуация) – ее уменьшение. Во Вселенной же действуют динамические законы.
В те же годы независимо от Больцмана создает законченную систему статистической термодинамики... Д.У. Гиббс... В отличие от классической термо-
динамики, решающей задачи на основе опытных зависимостей между макроскопическими параметрами системы (температура, давление и т. п.), статисти-
ческая термодинамика позволяет вычислять макроскопические характеристики и устанавливать зависимости между ними по данным о состоянии микрочастиц систем – их расположении, скоростях, энергии... Так был заложен фундамент термодинамического метода и началась разработка его приложений, прежде всего к теориитепловыхмашин.
В конце XIX в. Ж. Гюи и А. Стодола ввели понятие работоспособности,
или максимальной технической работы, которую может совершить система, имеющая температуру, отличающуюся от атмосферной при обратимом перехо-
де в состояние равновесия с атмосферой. В 1956 г. Р. Рант дал этой величине название «эксергия». В отличие от энтропии, которая в реальных, необратимых процессах всегда возрастает сама по себе не определяет работоспособности системы, в отличие от энергии, которая, строго говоря, не может «расходовать-
ся» и «теряться» (по закону сохранения ее), эксергия – запас работоспособности системы – по мере совершения ею работы уменьшается, т.е.расходуется.Этосдела-
лоэксергетическиерасчетыоченьпопулярными.
Другая ветвь теории теплотехники – теория тепломассообмена – уходит своими корнями в труды Г. Галилея и И. Ньютона. Последний еще в 1701 г. установил закон конвективного теплообмена. В 1822 г. Ж.-Б. Фурье издает «Ана-
100
литическую теорию теплопроводности», считая, что он привел теорию тепло-
обменавтакоежесостояние,вкакоебылаприведенамеханикатрудамиИ.Ньютона...
Роль энергетики в России впервые была должным образом оценена В.И.
Лениным в «Наброске плана научно-технических работ» и в разработанном по его инициативе плане электрификации России (ГОЭЛРО). Этим планом наме-
чалось за 15 лет построить 20 тепловых и 10 гидравлических электростанций, доведя их мощность до 1,75 млн. кВт, а выработку электроэнергии – до 8,8
млрд. кВт/ч. План ГОЭЛРО был выполнен за 10 лет, а уже в 1940 г. выработка электроэнергии превысила дореволюционную в 25 раз. СССР вышел по этому показателю на второе место в мире после США.
...образовались большие системы энергетики, управляемые автоматически и включающие электроэнергетические (и входящие в них теплоснабжающие), нефтеснабжающие, газоснабжающие и углеснабжающие системы... формирует-
ся и система ядерной энергетики.
В связи с необходимостью экономить нефть и газ... центр тяжести перено-
сится на использование низкокалорийных углей, ядерных топлив и гидроэнергии, пригодных лишь для электростанций... в будущем предполагается перера-
батывать твердые органические горючие в жидкие и получать водород... В резерве остаются электрохимические аккумуляторы... Для технологических нужд промышленностииотопления...предполагаетсяиспользоватьядернуюэнергию...».
101
ОГЛАВЛЕНИЕ |
Стр. |
ПРЕДИСЛОВИЕ ........................................................................................... |
|
ВВЕДЕНИЕ................................................................................................... |
|
СЕМИНАР 1. Предмет истории науки и техники. Знания и |
|
технические возможности до возникновения цивилизаций................... |
|
СЕМИНАР 2. Развитие научных представлений и техники в |
|
цивилизациях Древнего мира и античности.......................................... |
|
СЕМИНАР 3. Наука и техника в период Средневековья и |
|
Возрождения........................................................................................... |
|
СЕМИНАР 4. Научная революция XVII в.: начало эпохи науки........... |
|
СЕМИНАР 5. Классическая наука в век Просвещения (XVIII в.)....... |
|
СЕМИНАР 6. Классическая наука и техника в условиях |
|
«промышленной революции» (XIX в.)................................................. |
|
СЕМИНАР 7. Электродинамическая картина мира. Развитие |
|
техники в период «неклассической науки»........................................... |
|
СЕМИНАР 8. Постнеклассическая наука. Развитие науки в |
|
условиях НТР......................................................................................... |
|
СЕМИНАР 9. Современные проблемы науки и техники........................ |
|
ПЕРЕЧЕНЬ ВОПРОСОВ К ЗАЧЕТУ........................................................ |
|
ЗАКЛЮЧЕНИЕ....................................................................................... |
|
ПРИЛОЖЕНИЕ...................................................................................... |
|
История развития теплоэнергетики и теплотехники. .......................... |
|
102
ИСТОРИЯ НАУКИ И ТЕХНИКИ
Практикум
Автор-составитель: СЕМЕНОВА Екатерина Юрьевна
Редактор Г.В. Загребина
Выпускающий редактор Н.В. Беганова Компьютерная верстка Е.Э. Парсаданян
Подп. в печать ....
Формат 60×84 1/16 . Бум. офсетная.
Усл. п. л. 5,81. Уч.-изд. л. ....
Тираж 150 экз. Рег. № ....
___________________________________________________________________
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования
«Самарский государственный технический университет» 443100 г. Самара, Молодогвардейская, 244. Главный корпус
Отпечатано в типографии Самарского государственного технического университета
443100 г. Самара, ул. Молодогвардейская, 244. Корпус № 8
103