Термодинамика реальных процессов

Для определения физического смысла метриора придется обратиться к третьему важнейшему специфическому свойству пространственного вещества, оно вытекает из второго, заключающегося в существовании порядка положения. Чтобы соблюдать порядок положения, тела должны перемещаться, двигаться, только таким способом они могут вытеснять друг друга со своих мест. Благодаря этому в рассмотрение естественно вовлекается классическая механика с ее обширным кругом блестяще отшлифованных понятий и законов. Среди этих понятий нас в первую очередь должно интересовать то, что является мерой количества вещества применительно к перемещению, движению. Известно, что такой мерой служит масса  m, измеряемая в килограммах.

Это понятие сложилось не сразу. Оно формировалось в течение нескольких поколений, начиная с Аристотеля и Герона и вплоть до Коперника, Гильберта, Кеплера. Непосредственные предшественники Ньютона (Декарт и Гюйгенс) еще путали понятия количества вещества и веса. Четко различил из Бальяни в 1638 г. Но дальше всех пошел Ньютон в своих "Началах", он массу определил как меру "количества материи" и успешно применил ее в своих законах механики [53, с.129].

 Масса хорошо описывает третье важнейшее свойство метрического вещества – перемещение, движение. Ниже мы убедимся, что она пригодна также для полного определения двух первых главных свойств этого вещества – протяженности и порядка положения. Масса удовлетворяет и требованию специфичности. Следовательно, ее вполне можно избрать на роль экстенсора истинно простого метрического явления. Разумеется, будучи мерой количества метрического вещества (метрической формы материи), масса не в состоянии охарактеризовать всю материю в целом, все ее разнородные формы.

Зная экстенсор (метриор), нетрудно по изложенным выше правилам найти сопряженный с ним интенсиал (метриал). Обозначим его через  ? , его размерность выражена в Дж/кг. В результате общая формула (238) приобретает следующий конкретный вид:

    dQm = ? dm = dU      (239)

Интересно, что в похожем виде работу и изменение энергии впервые записал У. Гиббс в 1874 г. применительно к химическим превращениям, не подозревая, что в действительности уравнение (239) имеет значительно более общее и важное значение, ибо определяет фундаментальное истинно простое метрическое явление. В условиях химических превращений используется аналогичная формула, но в ней так называемый химический потенциал  ?  имеет отличный от  ?  смысл (см. параграф 19 гл. XV).

Теперь нам предстоит углубить наше понимание величин  m  и  ?  и обсудить способы их измерения. Это будет сделано в настоящем и нескольких следующих параграфах. Начнем с выяснения смысла меры  m , заменив ее для наглядности более привычной нам характеристикой – объемом  ? , измеряемым в м3. Тогда сопряженный с этим новым условным экстенсором интенсиал  ?  будет иметь размерность давления (Н/м2). Условная подмена массы  m  на объем  ?  осуществляется таким образом, что

   m = k?       (240)

где  k  - коэффициент пропорциональности, величина которого зависит от единиц измерений. Этим мы как бы отождествляем массу  m  и объем  ? , что позволяет о массе применительно к пространству говорить на более понятном языке – в терминах объема. При этом формула (239) приобретает вид

    dQ? = ? d? = dU      (241)

 Здесь важно подчеркнуть, что объем  ?  ничего общего не имеет с упомянутым выше объемом  V , к которому мы привыкли. Чтобы во всем этом лучше разобраться, рассмотрим механизм процесса заряжания системы объемом  ? . Этот механизм представляет большой интерес, так как позволяет сделать много далеко идущих выводов и прогнозов.

 Согласно ОТ, пустоты в природе не существует. Все, в целом непрерывное, пространство образовано метрическим веществом, обладающим свойством протяженности и состоящим из большого множества отдельных его порций, или квантов (метриантов). Это вещество может находиться либо в состоянии парена – нулевой активности, когда давление  ? = 0, либо в активном, возбужденном состоянии, когда давление  ?  не равно нулю. В реальных условиях кванты активного пространства чередуются в каком-то порядке с квантами пассивного (парена). Поэтому если с помощью воображаемой контрольной поверхности мысленно выделить из окружающей среды некоторую систему объемом  V , то в нее одновременно попадут метрианты обоих типов. Активные метрианты в составе соответствующих ансамблей образуют изучаемое тело.

 На рис. 6 представлены два состояния системы, отмеченные индексами 1 и 2, причем активные метрианты изображены черными клеточками, а пассивные – светлыми. Под объемом  ? следует понимать только совокупность объемов активных метриантов (черных клеточек). Отсюда должно быть ясно, почему надо четко различать экстенсор  ?  и суммарный контрольный объем  V , а также почему объемом  ?  можно успешно подменять массу  m .