* Данный текст распознан в автоматическом режиме, поэтому может содержать ошибки
503 Теплота. 504 стояния, а создается вновь из механи ческой работы. Механическое представление о Т., приведшее к учению об эквивалент ности Т. и энергии, включило тепловые явления в разряд процессов, подчинен ных закону сохранения энергии. Одна ко, этот закон носит чисто ограничи тельный характер, указывая лишь, че го в природе не должно быть (исчез аиия или создания энергии), но ничего не говорит о том, в каком направлении должны протекать физические явления. Между тем внимательное изучение этих явлений обнаружило в них стремление протекать в определенных направле ниях. Именно, так протекают в приро де процессы, называемые самопроиз вольными, т.-е. идущими сами по себе, без воздействия извне. Сюда относят ся, напр., диффузия (см.), переход Т. от горячих тел к холодным, многие химические реакции. В этих процессах энергия не теряется и не приобретает ся, но может лишь менять свой вид, свою форму. Однако, данное количество энергии для нас не всегда одинаково в смысле пользы, в смысле ценно сти, потому что мы не при всех усло виях можем использовать его для по лучения механической работы. Это об стоятельство стоит в связи с тем, что все процессы в природе, строго говоря, необратимы, т.-е. не могут быть по нашему произволу выполнены и в од ном и в противоположном направлени ях—при прочих равных условиях. Пусть мы, напр., быстро сжимаем газ и тем его нагреваем; очевидно, расши р я я газ в тех же пределах, мы его охладим, и, повидимому, этот процесс обратим. Однако, на самом деле это один из процессов лишь почти обратимых, ибо, как бы мы ни осуществляли такое расширение и сжатие газа, будет при этом стираться и нагреваться поршень и т. п. Энергия, затраченная на сжа тие, не восстановится целиком при расширении газа: ее часть, хотя и ма лая, уйдет для нас непроизводительно, мы ее собрать не можем, она затрачена, рассеяна, хотя закон сохранения энер гии и не нарушен. Чем менее это рас сеяние энергии, тем совершеннее об ратимость процесса, и с этой точки зрения смешение горячей воды с хо лодной есть пример совершенно необ ратимого процесса. Из полученной сме си воды некоторой средней температу ры мы не можем получить прежней горячей воды без затраты работы.Здесь энергия рассеялась, обесценилась для нас потому, что Т. высокой температу ры превратилась в Т. низкой. 1.000 мал. калорий при 100°С и 1.000 мал. калорий при 0° С, это—все те же 427 килограммометров энергии; первый закон термодинамики не делает ни какого различия между этими количе ствами Т. Однако, Т. при 100°С и при 0°С—не одно и то же, и в установле нии этого положения заключается вто рой закон термодинамики. Именно, два равные количества Т. неодинаковой температуры не равноценны для по лучения из них механической рабо ты. В самом деле, превращение Т. в ра боту осуществляется при помощи те пловых двигателей. В этих машинах Т., заставляя расширяться пар или газ, приводит в движение поршень, а это движение затем утилизируется. Так как пар или газ должен быть нагрет, то, очевидно, надо иметь тот или иной ис точник тепла („нагреватель*), из кото рого берется количество Т. Q. Но для непрерывной работы машина должна, совершив ряд изменений своих состоя ний, периодически возвращаться в на чальное состояние, т.-е. должна выпол нять известный цикл изменений (см. цикл Карно). Значит, если в определен ной стадии работы машины вещество нагревается, получая количество тепла , то непременно должна быть и та кая стадия цикла, когда вещество охлаждается. Является необходимость иметь „холодильник" (резервуар тепла более низкой температуры, чем нагре ватель), куда вещество отдает некото рое количество Т. д. Таким образом, в работу может пре вращаться только разность, так что превратить Q целиком в работу Q—q нельзя; доля этого количества, равная д, остается в форме Т., только изменив свою температуру на более низкую. В этом „падении Т." с высокой тем пературы на низкую в свое время видели (Я. Л. Карно, 1824) причину превращения тепла в работу, подобно тому как падение массы воды с высо-