Математика	Физика	Химия	Биология	Техника и технологии
	Теплота и термодинамика -Дж.Робертс.Москва 1950 592свтр.АННОТАЦИЯ Книга содержит экспериментальные основы термодинамики, теории теплоты и отчасти теории строения вещества. Помимо основ общей термодинамики, в книге рассматриваются вопросы кинетической теории газов, теории теплоёмкостей, вопросы фазовых переходов и равновесий, термодинамика излучения, основы теплопередачи, элементы теории уравнений состояния и пр. Особенностью книги является индуктивный метод изложения: теоретическим обобщениям предшествует описание экспериментов. Книга может быть полезна широкому кругу научных работников, занимающихся исследованиями в области теплотехники и теплофизики, а также преподавателям, аспирантам и студентам соответствующих специальностей.
ОГЛАВЛЕНИЕ Предисловие редактора................... 12 Глава I. Температура....................... 15 •w § 1. Измерение температуры.................. 15 § 2. Стоградусная температурная шкала . . . . •....... . 16 § 3. Газовые термометры.................... 16 § 4. Термометр постоянного давления.............. 16 § 5. Термометр постоянного объёма............... 17 § 6. Некоторые особенности газовых термометров........ 17 § 7. Свойства газов и применение их в термометрии. Закон Бойля . 19 § 8. Реальные газы....................... 20 § 9. Теория поправок к показаниям газового термометра .... 22 § 10. Сравнение температурных шкал различных газов...... 25 § 11. Термодинамическая шкала температур........... 26 § 12. Поправки к показаниям газовых термометров для приведения к термодинамической шкале................ 26 § 13. Постоянные точки..................... 28 § 14. Точка плавления льда................... 29 § 15. Точка кипения воды .................... 29 § 16. Точка кипения серы.................... 30 § 17. Точки кипения нафталина и бензофенона.......... 31 § 18. Точки плавления...................... 31 § 19. Точки плавления в области высоких температур....... 32 § 20. Таблицы основных постоянных точек............ 33 § 21. Платиновые термометры сопротивления........... 33 § 22. Платиновые термометры сопротивления для высоких температур ........................... 35 § 23. Устройство платинового термометра сопротивления..... 36 § 24. Измерения сопротивлений при применении платиновых термометров ........................... 36 § 25. Тепловой эффект токов в термометре сопротивления .... 38 § ^6. Термоэлектрический эффект................ 38 § 27. Мостики для работы с платиновыми термометрами сопротивления.. .......................... 38 § 28. Термопара......................... 39 § 29. Потенциометрическая схема для измерений с термопарой . - 40 § 30. Термопары для высоких температур............ 42 § 31. Ртутно-стеклянные термометры............... 42 § 32. Закон Шарля....................... 43 § 33. Численное значение постоянной а...........••• 43 § 34. Абсолютная шкала температур............... 44 § 35. Газовая постоянная..................... 45 1* Стр. Глава II. Количество тепла.................... 47 § 1. Определение единицы теплоты............... 47 § 2. Теплоёмкость и удельная теплота.............. 48 § 3. Метод смешения...................... 48 § 4. Эволюция представлений о природе теплоты. Опыты Рум- форда........................... 49 § 5. Опыт Дэви......................... 50 § 6. Опыты Джоуля...................... 51 § 7. Точное определение калории................ 53 § 8. Тепловые потери в калориметрии.............. 53 § 9. Механический эквивалент тепла. Опыт Роуланда...... 54 § 10. Опыт Рейнольдса и Мурби................. 57 <> П. Опыты Лэби и Геркуса................... 58 § 12. Электрические методы определения механического эквивалента теплоты. Опыты f риффитса.............. 60 ч 13. Опыты Шустера и Ганнона................ 63 § 14. Опыты Каллендера и Барнеса............... 64 § 15. Опыты Баусфильдов.................... 66 * 16. Опыты Егера и Штейнвера................. 67 § 17. Выводы.......................... 69 § 18. Теплоёмкость воды............•........ 71 § 19. Первый закон термодинамики................ 73 Глава III. Кинетическая теория газов.............. 75 § 1. Основные законы, которым подчиняются газы при низких давлениях........................ 75 § 2. Модель идеального газа.........•........ 76 § 3. Давление газа....................... 77 § 4. Закон Авогадро...................... 79 § 5. Закон Бойля и закон Дальтона............... 79 § 6. Некоторые следствия.................... 80 § 7. Определение числа Авогадро................ 81 § 8. Закон распределения скоростей Максвелла......... 84 § 9. Средняя скорость...................... 87 § 10. Наиболее вероятная скорость................ 88 <> 11. Различные выражения закона Максвелла.......... 88 § 12. Графическое представление закона Максвелла........ 89 > 13. Экспериментальная проверка закона Максвелла....... 90 § 14. Средний свободный пробег молекулы............ 92 § 15. Средний свободный пробег и число столкновений...... 93 § 16. Вероятность пробега данной длины............. 93 § 17. Удары о твёрдую стенку. Закон косинусов Кнудсена .... 94 § 18. Закон Максвелла и свойства газов при олень низких давлениях. Постоянный поток через узкие трубки........ 96 § 19. Теория потока . •..................... 97 § 20. Опыты Кнудсена...................... 101 § 21. Истечение газа через малые отверстия........... 103 ? QQ Д/^„лт.,„___.-"- _____ " ___________„„ .„„.^.^ .iltlwlult, I/11J V, UL 1 МЛ........... 1 UO 22. Абсолютный манометр Кнудсена.............. 104 23. Термомолекулярное давление...............• 108 § 24. Термодиффузия...................... 109 Глава IV. Уравнения состояния газов.............. П1 § 1. Отклонения от законов идеального газа........... 111 § 2. Опыты Эндрьюса..................... 114 § 3. Уравнение Ван-дер-Ваальса................. 115 Стр. « 4. Свойства уравнения Ван-дер-Ваальса............ 117 I 5. Сравнение с экспериментальными данными........,. 118 § 6. Закон соответственных состояний..............\. 120 s 7. Другие уравнения состояния...............'. 120 § 8. Уравнения состояния и второй вириальный коэффициент. Температура Бойля...................'. 124 § 9. Экспериментальные исследования сжимаемости....... 126 § 10. Сжимаемость жидкостей.................. 127 § И. Явления в критической области............... 128 § 12. Свойства веществ вблизи критической точки........ 129 Глава V. Получение и измерение низких температур...... 133 § 1. Введение......................... 133 § 2. Каскадный метод или процесс Пикте............ 133 § 3. Метод Линде. Эффект Джоуля-Томсона........... 134 § 4. Сжижение газов по методу Клода.............. 136 § 5. Сжижение гелия..................• . . . 137 § 6. Международная ЧЬкала и газовая шкала от 0 до —190° С . . 139 § 7. Измерение температуры до —190° С............ 140 § 8. Измерение температур между 14 и 80° К.......... 140 § 9. Температуры между 5 и 14° К............... 142 § 10. Температуры ниже 5°К.................. 142 § 11. Криостаты........................ 144 § 12. Затвердевание гелия................... 144 § 13. Два состояния жидкого гелия................ 145 § 14. Кривые плавления гелия и водорода при высоких давлениях 146 § 15. Охлаждение методом адиабатического размагничивания. Теория метода......................... 148 § 16. Соотношение между Т и термодинамической температурой 150 Глава VI. Теплоёмкости газов.................. 153 § 1. Понятие теплоёмкости................... 153 § 2. Разность между теплоёмкостями при постоянном давлении и при постоянном объёме. Идеальные газы ......... 154 § 3. Разность между теплоёмкостями при постоянном давлении и при постоянном объёме. Реальные газы........... 155 § 4. Экспериментальные определения теплоёмкости при постоянном объёме. Паровой калориметр Жоли........... 158 § 5. Опыты Эйкена...................... 159 § 6. Метод взрыва....................... 159 § 7. Экспериментальные определения теплоёмкости при постоянном давлении....................... 161 § 8. Опыты Реньо....................... 161 § 9. Опыты Гольборна и Геннинга............... 163 § 10. Метод постоянного потока................. 164 § 11. Опыты Блэкетта, Генри и Райдила............. 165 § 12. Адиабатические процессы................. 168 § 13. Адиабатические процессы в идеальных газах........ 169 § 14. Адиабатические процессы в реальных газах......... 170 § 15. Экспериментальные исследования адиабатических процессов . 171 § 16. Определение теплоёмкости при помощи измерения скорости звука.......................... 174 \| 17. Скорость звука в атмосфере................ 175 § 18. Скорость звука в трубах . •................ 175 s 19. Экспериментальные методы определения скорост» звука в трубах......................... 176 Стр. § 20, Методы пылевых фигур.................. 177 § 21. Метод Партинггона и Шиллинга.............. 178 § 22. Метод Диксона....................... 179 § 23. Обсуждение результатов.................. 180 § 24. Степени свободы...................... 180 § 25. Равномерное распределение энергии по степеням свободы . . 181 § 26. Экспериментальные значения Cv и k............ 182 § 27. Теплоёмкость водорода при низких температурах...... 184 § 28. Квантозая теория теплоёмкости. Вращение......... 184 § 29. Квантовая теория теплоёмкости. Внутренние колебания . . . 189 Глава VII. Теплоёмкости твёрдых тел и жидкостей....... 193 § 1. Общий обзор экспериментальных методов......... 193 § 2. Калориметр Нернста.................... 193 § 3. Адиабатический вакуумный калориметр Симона и Ланге ... 196 § 4. Другие методы....................... 197 § 5. Теплоёмкости при постоянном давлении и постоянном объёме 197 § 6. Закон Дюлонга и Пти................... 199 § 7. Общие выводы....................... 199 § 8. Эксперименты при высоких температурах......... 203 § 9. Теплоёмкости жидкостей.................. 205 Глава VIII. Испарение....................... 206 § 1. Основные понятия..................... 206 § 2. Измерение давления насыщения неметаллов ПШШЛ-ТР ™™ статические методы насыщения неметаллов. Прямые или 207 § 3. Измерение давления насыщения неметаллов. Метод точки кипения ........................... 209 § 4. Методы определения давления паров металлов....... 210 § 5. Метод Кнудсена...................... 210 § 6. Метод Лэнгмюра..................... 213 § 7. Коэффициент конденсации................. 216 § 8. Результаты экспериментальных определений давления насыщенных паров....................... 217 § 9. Формула Кирхгофа..................... 219 § 10. Другие формулы...................... 219 § 11. Универсальное уравнение.................. 220 § 12. Химическая константа................... 220 § 13. Скрытая теплота испарения при абсолютном нуле...... 220 § 14. Классификация методов, применяемых для измерения скрытой теплоты испарения................... 221 § 15. Методы, в которых необходимая для испарения теплота измеряется непосредственно.................• • 221 § 16. Опыты Геннинга...................... 222 § 17. Определение скрытой теплоты испарения при низких температурах .......................... 223 § 18. Опыты Дитеричи...................... 225 § 19. Конденсационный метод Бертло............... 225 § 20. Опыты Обери и Гриффитса................. 226 § 21. Паровой калориметр Жоли................. 227 § 22. Правило Трутона...................... 228 § 23. Определение плотности насыщенного пара......... 229 § 24. Соответствие между теоретическими и экспериментальными значениями химической константы ............. 230 § 25. О применимости газовых законов к парам.......... 232> § 26. Разделение изотопов , , ,......,.....,,_.,.. 235 Стр. s 27. Адсорбция.........................238 § 28. Элементарная кинетическая теория.............239 Глава IX. Плавление....................... 241 § 1. Введение ......................... 241 § 2. Определение скрытой теплоты плавления льда методом смешения ........................... 241 § 3. Ледяной калориметр Бунзена................ 242 § 4. Определение скрытой теплоты плавления льда электрическим методом................•........ 243 § 5. Определение скрытой теплоты плавления металлов..... 243 § 6. Определение скрытой теплоты плавления при низких температурах .......................... 246 § 7. Зависимость между скрытой теплотой плавления и точкой плавления......................... 247 Глава X. Тепловое расширение.................. 248 § 1. Введение . . ?...................... 248 § 2. Определение линейного расширения твёрдых тел методом компаратора...........•............ 249 § 3. Оптические методы определения линейного расширения твёрдых тел. Метод Физо................... 249 § 4. Метод зеркала и шкалы . •................ 250 § 5. Закон Грюнейзена..................... 252 § 6. Анизотропные тела..................... 253 § 7. Расширение жидкостей и газов............... 254 § 8. Весовой термометр..................... 255 § 9. Абсолютное расширение жидкостей............. 256 § 10. Расширение воды..................... 260 Глава XI. Передача тепла теплопроводностью и конвекцией . . 261 § 1. Введение......................... 261 § 2. Понятие теплопроводности................. 261 § 3. Термическое сопротивление................. 262 § 4. Практические методы определения коэффициентов теплопроводности .......................... 262 § 5. Метод Геркуса и Лэби................... 263 § 6. Метод нагретой проволоки...... л........... 264 § 7. Элементарная теория теплопроводности в газах....... 266 § 8. Вязкость газов....................... 267 § 9. Отношение коэффициентов теплопроводности и вязкости . . . 268 § 10. Диаметр молекулы и средний свободный пробег...... 269 § 11. Теплопроводность газов при очень низких давлениях .... 270 § 12. Теплопроводность жидкостей................ 274 § 13. Прямые методы определения теплопроводности металлов . . . 275 § 14. Электрические методы................... 277 § 15. Опыты Егера и Диссельхорста............... 280 § 16. Опыты Мейснера..................... 282 § 17. Высокие температуры . . . :................. 28э § 18. Теория.......................... 283 § 19. Экспериментальные результаты............... 285 § 20. Затруднения теории.........;....'....... 286 § 21. Теплопроводность твёрдых неметаллических тел....... 288 § 22. Теплопроводность кристаллов при низких температурах . . . 290 § 23. Теория передачи тепла в кристаллических телах ....... 291 § 24. Конвекция................ . . , ,.,.; , . . 293 Стр. § 25. Естественная конвекция ..................294 § 26. Практические применения формулы.............296 § 27. Вынужденная конвекция..................299 Глава XII. Второй закон термодинамики............ 303 § 1. Введение............• •........... 303 § 2. Обратимые процессы.................... 303 § 3. Цикл Карно........................ 304 § 4. Второй закон термодинамики................ 306 § 5. Коэффициент полезного действия обратимой тепловой машины 306 § 6. Термодинамическая шкала температур........... 308 § 7. Сравнение термодинамической и газовой шкал температур . . 308 § 8. Энтропия.......................... 311 § 9. Изменение энтропии в цикле Карно ............. 312 § 10. Изменение энтропии в любом обратимом цикле....... 312 § 11. Аналитическая формулировка................ 313 Глава XIII. Дифференциальные уравнения термодинамики. . . 315 § 1. Введение.......... ..............315 § 2. Четыре термодинамических соотношения Максвелла..... 315 § 3. Теплоёмкости....................... 316 § 4. Эффект Джоуля-Томсона................... 318 § 5. Теория эффекта Джоуля-Томсона.............. 320 § 6. Теплосодержание . . . ,.................. 321 § 7. Уравнение состояния, основанное на измерениях эффекта Джоуля-Томсона...................... 322 § 8. Поправки к газовому термометру для приведения показаний к абсолютной шкале.................... 323 Глава XIV. Силовые циклы.........•.........• 328 § 1. Введение . . .'...............•...... 328 § 2. Рабочее вещество..................... 329 § 3. Поршневые паровые машины................ 329 § 4. Цикл Рэнкина....................... 330 § 5. 75-диаграмма....................... 331 § 6. Цикл Рэнкина для перегретого пара............ 332 § 7. Определение коэффициента полезного действия цикла Рэнкина 333 § 8. Таблицы водяного пара................... 335 § 9. Расчёты ., .....„,,„,.......................... 336 § 10. /5-диаграмма ... ................... 338 § 11. Определение эффективности реальной паровой машины . . . 340 § 1 -. Машины многократного расширения............ 341 § 13. Паровые турбины..................... 342 § 14. Реактивная турбина.................... 344 § 15. Работа, получаемая от турбины .............. 345 § 16. Истечение пара из сопла.................. 347 § 17. Двигатели внутреннего сгорания.............. 350 § 18. Цикл Отто......................... 352 § 19. Цикл Дизеля........................ 353 § 20. Тепловые потери . . ................... 356 § 21. Холодильные машины................... 357 § 22. Рабочее вещество в холодильных машинах......... 358 § 23. Цикл реальной холодильной машины............ 359 § 24, /5-диаграмма....................... 360 § 25. Численные примеры..................• • 361 § 26, Холодильник «Электролюкс» ,,.,...,,.,,.,.. 362 Стр. Глава XV. Принцип увеличения энтропии............. 364 § 1. Энтропия идеального газа................. 364 § 2. Энтропия смеси двух идеальных газов........... 365 § 3. Изменение энтропии в случае взаимной диффузии двух идеальных газов......................... 367 § 4. Принцип увеличения энтропии............... 368 Г л два XVII Равновесие физической или химической системы . . 374 § 1. Общие законы, управляющие процессами в физической или химической системе.................... 374 § 2. Изменения в термически изолированной системе...... 375 § 3. Изотермические процессы. Свободная энергия........ 375 § 4. Изотермические процессы при постоянном давлении. Термодинамический потенциал.................. 377 § 5. Условия равновесия.................... 377 § 6. Равновесие в термически изолированной системе...... 378 § 7. Изотермическое равновесие................ 378 § 8. Изотермическое равновесие при постоянном давлении .... 379 § 9. Зависимость между различными термодинамическими функциями........................... 379 § 10. Равновесие между двумя состояниями одного и того же вещества .......................... 380 § 11. Теплоёмкость насыщенного пара.............. 384 § 12. Правило фаз........................ 386 § 13. Переходы высших порядков................ 391 Глава XVII. Химическое равновесие газовой системы...... 397 § 1. Общие соотношения.................... 397 § 2. Равновесие газовой системы при постоянном давлении и постоянной температуре................... 398 § 3. Теплота реакции........... . . ....... 400 § 4. Влияние изменения температуры на константу равновесия . . 401 § 5. Влияние изменения давления на константу равновесия .... 401 § 6. Принцип Ле-Шателье......... . . .»...... 402 § 7. Условие равновесия, выраженное через парциальные давления 402 § 8. Реакции при постоянных Т и р, в которых участвуют твёрдые тела или жидкости..................... 403 § 9. Условие равновесия.................... 403 § 10. Теп ота реакции...................... 405 § 11. Влияние температуры на теплоту реакции........... 406 S '2. Некоторые расчёты .................... 407 § 13. Активность........................ 409 14. Влияние давления на активность.............. 410 15. Применение понятия активности к вопросам равновесия . . . 410 § 16. Экспериментальное определение констант равновесия .... 411 § 17. Сравнение значений, полученных различными методами . . . 417 § 18. Электродвижущая сила и определение константы равновесия 419 S 19. Обратимые и необратимые элементы............ 419 § 90. Электродвижущая сила обратимого элемента........ 421 § 21. Количество электричества................. 422 § 22. Правило знаков...................... 423 § 23. Концентрационные газовые элементы............ 424 § 24. Применения метода.................... 426 § 25. Определение теплоты реакции............... 429 § 26. Теплота реакции при постоянном давлении и постоянном объёме , ,..................., . • • . 431 Стр. Глава XVIII. Тепловая теорема Нернста............. 432 § 1. Теорема Нернста...................... 432 § 2. Подтверждение теоремы Нернста.............. 434 § 3. Химические константы................... 438 § 4. Теорема Нернста и жидкости................ 445 § 5. Гетерогенные реакции................... 446 Глава XIX. Излучение..................•. . . . 448 § 1. Введение......................... 448 § 2. Приборы для обнаружения и измерения лучистой теплоты . . 448 § 3. Болометры ........................ 448 § 4. Термоэлектрические элементы............... 449 § 5. Радиометры........................ 450 § 6. Теория лучистого теплообмена............... 450 § 7. Излучение и поглощение.................. 451 § 8. Закон Кирхгофа...................... 452 § 9. Чёрное тело и излучение чёрного тела........... 455 § 10. Принцип микроравновесия в области излучения....... 455 § 11. Термодинамический вывод зависимости между полной плотностью излучения в замкнутом пространстве и температурой 457 § 12. Полная лучеиспускательная способность абсолютно чёрного тела . - ,^..».........................". . . 458 § 13. Экспериментальная проверка закона Стефана и определение постоянной Стефана.................... 461 § 14. Закон смещения Вина................... 467 § 15. Формула Планка...................... 476 § 16. Экспериментальное подтверждение закона Вина и определение постоянной С% в формуле излучения Планка...... 479 § 17. Температурная шкала при высоких температурах...... 480 § 18. Оптические пирометры................... 481 § 19. Пирометры полного излучения............... 484 § 20. Сравнение пирометров полного излучения и оптических пирометров .......................... 486 § 21. Излучательная способность и температура нечёрных тел . . 486 § 22. Оптические пирометры и определение точек плавления в области высоких температур............... 488 § 23. Температура Солнца.................... 490 Глава XX. Формула излучения Планка.............. 491 § 1. Введение ......................... 491 § 2. Число независимых колебаний непрерывной среды..... 494 § 3. Формула излучения Рэлея................. 497 § 4. Квантовая теория..................... 498 Глава XXI. Теория Дебая теплоёмкости твёрдых тел...... 500 § 1. Основные положения.................... 500 § 2. Сравнение с экспериментальными данными......... 502 § 3. Закон Г3 Дебая...................... 505 § 4. Дальнейшее развитие теории................ 506 § 5. Дебаевская максимальная частота и другие частоты..... 509 § 6. Функция Дебая и энтропия твёрдых тел........... 509 § 7. Теплоёмкости при высоких температурах.........,. 510 § 8. Энергия осциллятора при абсолютном нуле......... 511 § 9. Аномалии в теплоёмкостях твёрдых тел.......... 512 § JO. Теория теплоёмкости Блэкмена.......,....... 515 Стр. Глава XXII. Уравнение состояния твёрдого тела......... 518 § 1. Теорема вириала Клаузиуса................ 518 § 2. Некоторые предпосылки теории твёрдого состояния..... 521 § 3. Полная потенциальная энергия атомов в грамм-атоме вещества .......................... 522 § 4. Атомные колебания.................... 524 § 5. Изменение частоты с объёмом............... 528 § 6. Уравнение состояния твёрдого тела............. 528 § 7. Экспериментальное определение f............. 530 § 8. Термическое расширение. Закон Грюнейзена........ 530 § 9. Вывод уравнения состояния, данный Дебаем........ 534 § 10. Термическое расширение анизотропных тел......... 538 § 11. Скрытая теплота испарения при абсолютном нуле...... 539 § 12. Энергия кристаллических солей.............. 541 § 13. Теория плавления..................... 543 § 14. Современные теории плавления и жидкостей........ 546 Приложение. Термодинамические соотношения и термодинамические свойства водяного пара .............. 555 § 1. Термодинамические соотношения.............. 555 § 2. Свойства водяного пара.................. 556 § 3. Таблицы водяного пара.................. 559 Приложения редактора....................... 564 Добавление к гл. XIV.................... 564 Библиография работ русских и советских учёных 584 Предметный указатель............... . . 589 Цена: 500руб.*
Назад	Заказ	На главную страницу