ГРАВІТАЦІЯ - Фізика теплоти

Від теплоти тертя перейдемо до основної та всеосяжноїтеплоти.

Почнемо знову з того самого питання, чим відрізняється теплота у вашій квартирі від тепла, одержаного давніми людьми при добуванні вогню? Зрозуміло, нічим.Теплота, вона й у Гренландії – теплота!

У давній філософії вогонь і пов'язану з ним теплоту розглядали, як одну із стихій, яка поряд із землею, водою та повітрям утворюють всі тіла. Одночасно робилися спроби пов'язати теплоту з рухом, оскільки було помічено, що з терті, деформації чи зіткненні тіл, вони нагріваються (цій темі присвячена гл.2 «Теплота тертя»).

Але в давніх, та й не зовсім давніх, не було інструментів для вимірювання нагріву тіл. Перший термометр винайшли лише у 17 столітті, що дав можливість наукового підходу для дослідження теплових процесів. Після чого знову, з усією серйозністю, було поставлено питання про те, що таке теплота.

Вчені почали ставити градусники будь-якій речовині, намагаючись зрозуміти, що це таке і звідки вона (теплота) виникає. В результаті тривалих досліджень намітилося два протилежні наукові напрями.

Зі шкільної лави ми знаємо, що теплота може змінювати стан матерії. Річка взимку покривається льодом, а навесні він розтає. Зачерпнемо відро води з цієї ж річки і повісимо його над багаттям. Через деякий час вода закипить і буде інтенсивно випаровуватися. Виходить лід + теплота дорівнює певній кількості води; вода + теплота дорівнює деякій кількості пари. Виходить, теплота має субстанційну (матеріальну) під собою основу. Цій субстанції дали назву – теплород.

Відповідно до іншого погляду, теплота – це якийсь невидимий вид внутрішнього руху частинок тіла. Чим вищетемпература тіла (речовини), тим швидше рухаються його частинки та розширюють його.

Аж до 19 століття фізики було неможливо визначитися, який бік теоретиків вибрати. Одні вважали, що теплота - це флюїд, розсіяний по всій природі. Інші розглядали теплоту як невидимий рух та коливання молекул. Завдяки порожнім проміжкам між ними, коливання у всіх напрямках було можливим.

На рубежі 20-го століття переможцем вийшов другий напрямок, на якому ґрунтується молекулярно-кінетична теорія (МКТ).

З цієї теорії випливає: теплота – кінетична частина внутрішньої енергії речовини, яка визначається інтенсивним хаотичним рухом молекул і атомів, з яких ця речовина складається. Мірою інтенсивності руху молекул є температура. Таке уявлення поширюється на всі речовини – тверді, рідкі та газоподібні. Просте рух однієї молекули у просторі є механічне рух, але з теплота. Теплота з'являється тільки тоді, коли велика кількість молекул рухається хаотично в різні боки, стикаючись між собою.

На мій погляд, обидва напрями не відображають справжнього розуміння фізики теплоти. Візьмемо ту саму МКТ. Що змушує хаотично переміщатися молекули та атоми – температура? Але температура – це лише статистичний захід середньої кінетичної енергії молекул та атомів.

Вочевидь, хаотичний рух керується енергією, інакше теплотою. Але що це таке теплота і звідки вона виникає? Зрештою, що її генерує?

В одному з фільмів «ВВС» був показаний сюжет як в одному племені, які, до речі, живуть на деревах, добувають вогонь тертям і зараз. Абориген так швидко крутнув за допомогою ліани свою «машинку», потім швидко роздмухав мох до появи полум'я, що не минуло й хвилини. Подумалося,навіть первісного процесу торкнулася науково-технічна революція.

Теплота, здобута аборигеном, нічим не відрізняється від теплоти електричної плити, що встановлена на сучасній кухні. Тоді, відповідно до висновків, викладених у розділі «Теплота тертя», теплота як така генерується за рахунок проходження локальних електричних струмів. Поява цих струмів була викликана силами тертя, ударом та деформацією.

У вузлах тертя утворюються Зони електричних струмів (ЗЕТ), які проходять у тілі локалізованого провідника, прямим наслідком якого є виділення джоулевої теплоти.

Так може фізика теплоти, і її утворення полягає саме в протіканні електричних струмів.