Автор: А теперь поговорим о термодинамике, символом и основой которой является температура — физическое понятие, близкое всем нам, подобно числу или букве, но в научном плане достаточно сложное и емкое. И тем не менее, мы привыкли к нему так же прочно, как и к часам, поскольку температура воздуха за окном или температура нашего тела при болезни нас интересует не меньше, чем текущее время.
Одно из определений: термодинамика — это наука о явлениях, характеризующихся температурой. Самым главным принципом термодинамики, который нередко именуется нулевым началом, считается принцип температуры или принцип теплового равновесия: два тела, находящиеся в тепловом равновесии с третьим телом, имеют одинаковую температуру. Это означает, что, измеряя температуру различных не соприкасающихся между собою тел, можно сравнивать степень их нагретости. Степень нагретости тела — одно из определений температуры, которое, правда, нам мало что говорит. Прибор, измеряющий температуру, называется термометром. Но не всегда температуру можно измерить термометром, так как универсальность этого понятия н его статистический смысл значительно шире, чем просто «степень нагретости». Можно взять наугад любую газету и прочитать, например, « политическая температура» [«Начало», № 24, 1992, с.4]. Слово «температура» отнесено здесь к людям, «степень нагретости» которых постоянна на протяжении 4, 5 млн. лет и равна 36, 6° С. Политическая же температура не постоянна, а отражает, судя по смыслу этого термина, меняющееся настроение общества. Что же это за термин «политическая температура» —- просто расхожая фраза, удачное и броское политическое выражение нли же что-то более глубокое и содержательное?
Для ответа на этот вопрос нам надо было бы принять волшебный порошок н превратиться в микроскопических «демонов Максвелла»
- выдуманных существ, способных производить без энергетических затрат сортировку атомов и молекул. Предположим, что такое превращение с нами произошло, н мы наблюдаем движение молекул воздуха. Вот перед нами, медленно вращаясь вокруг общего центра, проплывают два полупрозрачных шара. Мы видим, что каждый шар
- это небольшое ядро и облако быстро вращающихся вокруг него электронов. Это облако окружает оба ядра, не давая нм разлетаться. Расстояние между атомами все время изменяется примерно по гармоническому закону, хотя средняя его величина остается постоянной.
Мы видим замечательное явление: как бы в невесомости происходит поступательное, вращательное и колебательное движение атома азота — основного компонента воздуха (78%). И уже совсем удивительно наблюдать столкновения атомов, в результате которых изменяются скорости всех перечисленных выше движений ( их называют степенями свободы).
