Эткин В.А. Энергодинамика: Синтез теорий переноса и преобразования энергии (СПб., 2008). - ОГЛАВЛЕНИЕ
Навигация
ОбложкаЭткин В.А. Энергодинамика: Синтез теорий переноса и преобразования энергии. - СПб.: Наука, 2008. - 409 с.
Оглавление книги
От автора ....................................................... 3
Введение ........................................................ 5

                             Часть 1
                 БЕЗГИПОТЕЗНОЕ ПОСТРОЕНИЕ ТЕОРИИ ............... 10

Глава 1. Методологические принципы энергодинамики .............. 11

1.1. Исключение гипотез и постулатов из оснований теории ....... 13
1.2. Отказ от идеализации процессов и систем вне рамок условий
     однозначности ............................................. 15
1.3. Уточнение исходных понятий применительно к реальным процессам
     и неравновесным системам .................................. 18
1.4. Обобщение термодинамической классификации процессов. Теорема
     о числе степеней свободы .................................. 24
1.5. Расширение пространства переменных с введением параметров
     неравновесности и неоднородности .......................... 26
1.6. Классы неравновесных процессов и их координаты ............ 29

Глава 2. Математический аппарат теории ......................... 31
2.1. Закон сохранения полной энергии ........................... 31
2.2. Придание основному соотношению энергодинамики характера
     тождества ................................................. 34
2.3. Введение времени и производительности процессов в уравнения
     энергодинамики ............................................ 36
2.4. Исключение диссипативных членов из уравнений баланса энергии40
2.5. Инергия и анергия как меры упорядоченной и неупорядоченной
     энергии и характеристические функции ...................... 42
2.6. Нахождение общего вида уравнений состояния и переноса ..... 50
Заключение к первой части ...................................... 53

                             Часть 2
              ФУНДАМЕНТАЛЬНЫЕ ДИСЦИПЛИНЫ КАК СЛЕДСТВИЕ
                          ЭНЕРГОДИНАМИКИ ....................... 55

Глава 3. Классическая механика ................................. 55
3.1. Коррекция исходных понятий механики ....................... 56
3.2. Обоснование принципа наименьшего действия ................. 59
3.3. Теоретический вывод закона всемирного тяготения ........... 60
3.4. Принцип инерции и его обобщение на вращательное движение .. 64
3.5. Принцип силы и унификация сил ............................. 67
3.6. Принцип равенства действия и противодействия и его
     расширенная трактовка ..................................... 68

Глава 4. Классическая термодинамика ............................ 69
4.1. Принцип исключенного вечного двигателя 1-го рода (первое
     начало термодинамики) ..................................... 70
4.2. Принцип существования энтропии (второе начало для обратимых
     процессов) ................................................ 72
4.3. Принцип возрастания энтропии (второе начало для необратимых
     процессов) ................................................ 77
4.4. Принцип исключенного вечного двигателя 2-го рода .......... 80
4.5. Принцип недостижимости абсолютного нуля температур ........ 83
4.6. Принцип максимума энтропии как условие равновесия и
     устойчивости термодинамических систем ..................... 85

Глава 5. Термодинамика необратимых процессов ................... 89
5.1. Линейная теория скорости диссипативных процессов .......... 89
5.2. Движущие силы и обобщенные скорости реальных процессов .... 93
5.3. Уравнения баланса энтропии и скорость диссипации .......... 94
5.4. Феноменологические законы процессов переноса .............. 96
5.5. Соотношения взаимности в процессах переноса ............... 98
5.6. Принцип минимального производства энтропии ............... 102

Глава 6. Теория тепломассообмена .............................. 105
6.1. Устранение странного размежевания термодинамики и теории
     теплообмена .............................................. 105
6.2. Основной закон теплопроводности .......................... 106
6.3. Конвективный теплообмен и теплоотдача .................... 108
6.4. Лучистый теплообмен с позиций энергодинамики ............. 109
6.5. Теплообмен и работа в открытых системах .................. 110
6.6. Тепломассообмен в открытых системах ...................... 112

Глава 7. Гидроаэродинамика .................................... 114
7.1. Основные законы гидродинамики ............................ 115
7.2. Связь термодинамических и геометрических параметров в
     потоках газов ............................................ 118
7.3. Законы трения. Сдвиговая, объемная и вращательная вязкость 119
7.4. Вывод обобщенного уравнения Навье-Стокса ................. 122
7.5. Перенос импульса в пограничном слое ...................... 124

Глава 8. Электростатика и электродинамика ..................... 127
8.1. Теоретический вывод закона Кулона ........................ 128
8.2. Свободные, поляризационные и дипольные заряды ............ 130
8.3. Закон Ома и его обобщение ................................ 132
8.4. Токи смещения как разновидность потоков смещения ......... 134
8.5. Термодинамический вывод уравнений Максвелла .............. 136
Заключение ко второй части .................................... 139

                             Часть 3
              НЕГАТИВНЫЕ ПОСЛЕДСТВИЯ ЭКСТРАПОЛЯЦИИ
                          ТЕРМОДИНАМИКИ ....................... 141

Глава 9. Паралогизмы термодинамики открытых и поливариантных
         систем ............................................... 141
9.1. Формальный перенос соотношений равновесной термодинамики на
     неравновесные системы .................................... 143
9.2. Отождествление упорядоченных и неупорядоченных работ ..... 145
9.3. Сужение идеи о невозможности вечного двигателя 2-го рода до
     утверждения об исключительности свойств источников тепла . 148
9.4. Неадекватность условий материального равновесия .......... 155
9.5. Возникновение проблемы термодинамических неравенств ...... 158
9.6. Запрет на использование тепла окружающей среды ........... 163

Глава 10. Паралогизм парадокса Гиббса ......................... 165
10.1.Происхождение и сущность парадокса Гиббса ................ 166
10.2.Термодинамическая недопустимость парадокса Гиббса ........ 169
10.3.Смещение начала отсчета энтропии в процессе смешения как
     причина ее "скачка" ...................................... 173
10.4.Энергодинамическая теория процессов смесеобразования ..... 175

Глава 11. Паралогизм теории "тепловой смерти" вселенной ....... 178
11.1.Происхождение и сущность теории "тепловой смерти" Вселенной178
11.2.Искажение связи энтропии с диссипацией и необратимостью .. 180
11.3.Неадекватность термодинамической и статистико-информационной
     энтропии ................................................. 182
11.4.Недопустимость абсолютизации принципа возрастания энтропии 186
11.5.Необоснованность экстраполяции принципа возрастания энтропии
     на Вселенную ............................................. 188

Глава 12. Паралогизм отрицательных абсолютных температур ...... 190
12.1.Происхождение понятия отрицательной абсолютной температуры 190
12.2."Инверсия" второго начала в области отрицательных абсолютных
     температур ............................................... 192
12.3.Нетепловой характер спин-спинового взаимодействия ........ 195
12.4.Описание спиновых систем с позиций энергодинамики ........ 196

Глава 13. Паралогизмы релятивистской термодинамики ............ 198
13.1.Неоднозначность релятивистских преобразований
     термодинамических величин ................................ 198
13.2.Неинвариантность выражения кпд релятивистского цикла Карно 200
13.3.Релятивистская машина Карно как комбинированный двигатель  202
13.4.Энергодинамика как теория "абсолютности" ................. 203
Заключение к третьей части .................................... 206

                             Часть 4
           НЕТРИВИАЛЬНЫЕ СЛЕДСТВИЯ ЭНЕРГОДИНАМИКИ ............. 207

Глава 14. Теория подобия процессов преобразования энергии ..... 207
14.1.Единство процессов переноса и преобразования энергии ..... 207
14.2.Универсальный показатель совершенства преобразователей
     энергии .................................................. 210
14.3.Кинетические уравнения процессов энергопревращения.
     Антисимметрия соотношений взаимности в них ............... 214
14.4.Критерии подобия процессов преобразования энергии ........ 218
14.5.Универсальные нагрузочные характеристики преобразователей
     энергии .................................................. 220
14.6.Подобие нагрузочных характеристик реальных установок ..... 223

Глава 15. Нахождение нестационарных эффектов наложения ........ 228
15.1.Доказательство существования результирующей движущих сил
     независимого процесса переноса ........................... 229
15.2.Нахождение эффектов наложения из условий частичного
     равновесия ............................................... 233
15.3.Предсказание величины эффектов наложения по известным
     термодинамическим параметрам ............................. 235
15.4.Упрощение феноменологических законов без применения
     соотношений взаимности Онсагера .......................... 237
15.5.Исследование мембранных процессов в условиях нарушения
     соотношений взаимности ................................... 243

Глава 16. Новые концепции в химии и биологии .................. 246
16.1.Векторная природа обратимых биохимических реакций ........ 248
16.2.Связь момента распределения валентных электронов с
     периодической системой элементов ......................... 250
16.3.Взаимосвязь процессов активного и пассивного транспорта в
     биосистемах .............................................. 254
16.4.Роль упорядоченной энергии в жизнедеятельности биосистем . 257
16.5.Максимум инергии как критерий зрелости биоорганизмов ..... 262
16.6.Подтверждение единства технических и биохимических
     преобразователей энергии ................................. 266

Глава 17. Теория нелинейных процессов переноса ................ 269
17.1.Соотношения взаимности в химических реакциях ............. 269
17.2.Исследование необратимых процессов в системах, далеких от
     равновесия ............................................... 272
17.3.Упрощение законов переноса на основе дифференциальных
     соотношений взаимности ................................... 277
17.4.Дальнейшее сокращение числа кинетических коэффициентов в
     уравнениях переноса ...................................... 281
17.5.Установление дополнительных связей между эффектами
     наложения ................................................ 284

Глава 18. Устранение противоречий термодинамики и теории
          эволюции ............................................ 287
18.1.Стремление к равновесию как противодействие хаосу ........ 288
18.2.Неэнтропийные критерии эволюции неравновесных систем ..... 291
18.3.Самопроизвольный характер процессов структурообразования
     при кристаллизации ....................................... 295
18.4.Упорядочивание систем в ориентационных процессах ......... 297
18.5.Антидиссипативный характер процессов перераспределения масс
     во Вселенной ............................................. 300
18.6.Энергодинамическая направленность биологической эволюции . 301

Глава 19. Теория производительности технических систем ........ 308
19.1.Синтез энергодинамики с термоэкономикой .................. 309
19.2.Номинальные режимы работы энергоустановок ................ 311
19.3.Оптимальная степень перегрузки силовых и технологических
     установок ................................................ 313
19.4.Режимы "крейсерской скорости" транспортных установок ..... 315
19.5.Условия достижения максимальной мощности теплоэнергетических
     установок ................................................ 318

Глава 20. Синтез классической и квантовой механики ............ 324
20.1.Причины дискретного характера процессов в микромире ...... 324
20.2.Учет квантового выхода в уравнении фотоэффекта ........... 329
20.3.Энергодинамический аналог уравнения Шредингера ........... 332
20.4.Альтернативное описание спектральных серий ............... 335
20.5.Нахождение параметров электронных орбит .................. 337

Глава 21. Устранение "белых пятен" в электродинамике .......... 339
21.1.Потоки полевых форм энергии и вектор Пойнтинга ........... 339
21.2.Учет явления "запаздывания потенциала" в уравнениях
     электродинамики .......................................... 341
21.3.Обобщение уравнений Максвелла с учетом потоков смещения
     связанных зарядов ........................................ 345
21.4.Подтверждение непротиворечивости обобщенных уравнений
     Максвелла ................................................ 347
21.5.Возможность передачи энергии по однопроводной линии ...... 348
21.6.Существование продольных электромагнитных волн ........... 350

Глава 22. Возможность использования полевых форм энергии ...... 354
22.1.Теоретическая возможность создания альтернаторов ......... 354
22.2.Конвертеры гравитационной энергии ........................ 358
22.3.Генераторы на энергии электрических полей ................ 362
22.4.Генераторы тока на энергии магнитного поля ............... 367
22.5.Теплогенераторы как конвертеры энергии полей излучения ... 377
Заключение к четвертой части .................................. 386

Послесловие ................................................... 388

Основные обозначения .......................................... 391

Литература .................................................... 393

В монографии предложен системный подход к интеграции наук на основе единой термодинамической (безгипотезной) теории скорости процессов переноса и преобразования любых форм энергии независимо от их принадлежности к той или иной области знания. Теория, названная для краткости энергодинамикой, базируется на введении дополнительных параметров пространственной неоднородности, позволяющих перейти к изучению части через целое и рассматривать объекты с любым конечным числом степеней свободы, вплоть до изолированных систем. Обобщая классический термодинамический метод характеристических функций на пространственно неоднородные и локально неравновесные системы, она позволяет осуществить синтез равновесной и неравновесной термодинамики, классической и квантовой механики, теории теплообмена и массообмена, гидродинамики и электродинамики. При этом важнейшие принципы, законы и уравнения этих дисциплин получены дедуктивным путем как логические и математические следствия энергодинамики. Значительное внимание уделено в книге устранению ряда паралогизмов термодинамики, обусловленных ее необоснованной экстраполяцией, и анализу нетривиальных результатов, полученных практически в каждой области приложения энергодинамики.
Книга ориентирована на широкий круг читателей, интересующихся базовыми концепциями современного естествознания, явлениями на стыках наук, проблемами эволюции и альтернативной энергетикой. Она может быть полезной также и для специалистов, заинтересованных в поиске путей преодоления современного кризиса теоретической физики, укреплении концептуальной базы естествознания, в междисциплинарной подготовке студентов и интеграции знаний.


Архив поступлений новой литературы | Отечественные поступления | Иностранные поступления
 

[О библиотеке | Академгородок | Новости | Выставки | Ресурсы | Библиография | Партнеры | ИнфоЛоция | Поиск]
  Пожелания и письма: branch@gpntbsib.ru
© 1997-2024 Отделение ГПНТБ СО РАН (Новосибирск)
Статистика доступов: архив | текущая статистика
 

Документ изменен: Wed Feb 27 14:20:34 2019. Размер: 27,835 bytes.
Посещение N 2382 c 03.11.2009