Термодинамика реальных процессов

Подведем некоторые итоги. Определение физического содержания главных количественных мер, входящих в уравнение (26), мы начали с экстенсора N1 , который характеризует количество вещества ансамбля. На второй ступени эволюции таких экстенсоров оказалось несколько, именно l  (см. уравнение (27)). Сложнее было с определением меры количества поведения вещества. С целью выяснения смысла меры N4  пришлось рассмотреть механизм силового взаимодействия между квантами вещества в ансамбле и привлечь для этого такое понятие, как универсальная мера количества воздействия, или работа dQx , распадающаяся на экстенсивную dх  и интенсивную Рх  составляющие. Параллельно были уточнены некоторые формулировки - в этом следует видеть главную пользу от проведенных рассуждений.

Одновременно хорошо высветилось физическое содержание ансамбля простых явлений, или так называемой элементарной частицы материи. Оказалось, что элементарная частица далеко не элементарна: она состоит из большого множества порций (квантов) веществ различного сорта, которые связаны между собой силовым взаимодействием. Этим и объясняются все известные экзотические свойства частиц, не находившие ранее объяснения. Например, данная частица в зависимости от условий может по-разному распадаться на другие частицы, которые, в свою очередь, не являются более элементарными, нежели исходная; при этом исходная частица явно не состоит из частиц, на которые распадается, и т.д. [18, с.56, 434; 19; 21, с.35, 231].

Всю эту экзотику легко понять, если элементарными считать не частицы, а порции веществ, из которых они составлены. Тогда становится ясно, что данную частицу - гроздь квантов - можно разорвать разными способами, при этом ни один из осколков не будет более элементарным, чем другие или даже частица в целом, ибо частица не состоит из осколков, которые внутри ансамбля имели бы вид самостоятельных образований, но все они - и частица и осколки - на равных основаниях построены из многих элементарных порций различных веществ [ТРП, стр.89-90].

Глава VII. Первое начало ОТ.

1. Вывод основного уравнения ОТ для ансамбля простых явлений.

Мы теперь располагаем экстенсорами  ? (см. соотношение (27)), играющими роль аргумента  N1  в уравнении (14). Этого вполне достаточно, чтобы написать основное уравнение ОТ применительно к ансамблю простых явлений и определить все остальные величины, входящие в уравнения (14) и (15), в частности найти неизвестную меру  N4 , обозначенную нами через  U (см. выражение (29)). Благодаря этому мы, наконец, сформулируем наиболее общие, универсальные и достоверные количественные принципы, или начала, которые обнаруживаются на первом - начальном - этапе эволюции вещества и его поведения. Таким образом, будет замкнута цепочка дедуктивных рассуждений (2) и завершено построение обещанного выше общего метода дедукции, который берет свое начало от весьма общих философских концепций и затем в ходе рассуждений опускается до уровня числового выражения свойств конкретных явлений.

Мы убедимся, что основное уравнение (14), написанное для ансамбля простых явлений, представляет собой не что иное, как первое начало ОТ. Дальнейшая расшифровка характеристик и связей, содержащихся в первом начале, приведет к формулировке остальных шести начал. На этом завершится построение общего метода дедукции. Разработанный таким способом аппарат ОТ будет использован для изучения отдельных явлений эволюционного ряда (24).

Основное уравнение ОТ применительно к ансамблю простых явлений получается из соотношений (14), (27) и (29). Имеем

U = F(E1 ; E2 ; ... ; Ei)     (30)

Мера количества поведения вещества ансамбля  U  есть однозначная функция всех мер  ?  количества вещества; число веществ различного сорта, из которых построен ансамбль, равно l . Как уже отмечалось, нам пока известно семь таких разнородных веществ. Вида функции  F  мы не знаем.

Абсолютные значения многих характеристик явления обычно найти труднее, чем изменения этих характеристик. Поэтому уравнение (30) надо преобразовать таким образом, чтобы в него входили только изменения (разности) соответствующих величин. Для этого достаточно продифференцировать выражение (30).

В соответствии с хорошо известными правилами дифференцирования функции нескольких переменных полное изменение меры  U  (полный дифференциал  dU ) определяется в виде суммы произведений скорости приращения функции с аргументом на приращение этого аргумента, то есть

    dU =  Дж,      (31)

или

    dU =  Дж,      (32)

 где   Pk = (?U/?Ek)Ein      (33)

    dQk = PkdEk  Дж      (34)

Индекс Еin стоящий внизу скобки, говорит о том, что при дифференцировании все остальные экстенсоры, кроме данного,  k-того, остаются постоянными (инвариантными).

Равенство (31) в аналитической форме выражает общее дифференциальное уравнение первого начала ОТ. Определенные совокупности найденных величин обозначены буквами  ?  и  Q ; смысл этих символов, как и самого уравнения, включая его размерность, выясняется ниже.