Тепловые колебания

Раздел: 
Русская Физика

6. Тепловые колебания

1. Тепловые колебания представляют собой струнные колебания вихревых шнуров химэлементов.

 

2. Струнные колебания удобно представлять на проволочной модели химэлементов.

Свернём из тонкой упругой проволоки большое кольцо и ударим по нему – услышим звук. Если кольцо – большое и его проволока не сильно напряжена, то звук будет как дребезжание. Если кольцо – небольшое, а проволока напряжена сильно, то услышим звон.

 

3. В обоих случаях звук создают отдельные участки колец, колеблющиеся как струны. Только в первом случае колебания – низкочастотные, а во втором – высокочастотные.

 

4. Вникнем в подробности колебаний проволочной модели химэлементов.

Вся длина проволоки кольца при ударе разбивается на несколько участков, колеблющихся как струны; поэтому назовём эти участки струнами.

 

5. У одного и того же кольца – струны неизменные по длине. Не изменяются и положения струн на всей длине кольца.

 

6. Любые две соседние струны одного и того же кольца колеблются в противофазе: при отклонении одной из них в одну сторону вторая отклоняется в обратную.

 

7. Если кольцо замкнутое, тоесть без разрыва, то общее количество колеблющихся струн на нём – чётное; только в этом случае колебания соседних струн будут в противофазе: при отклонении всех, допустим, нечётных струн в одну сторону все прочие (чётные) будут отклоняться в обратную.

 

8. Если проволока кольца напряжена в разных местах неодинаково, то длины струн будут разными.

 

9. Колеблются струны не только в отдельности, но и группами, например по две, по три  и более в каждой группе. Каждая группа струн колеблется как отдельная цельная большая струна.

Назовём такие струны субструнами, их колебания – субколебаниями, а частоты – субчастотами.

 

10. Соседние субструны колеблются также в противофазе.

 

11. Субчастоты – значительно ниже основных частот.

 

12. Характеризуя струнные колебания проволочной модели химэлемента, можно сказать, что эти колебания – упорядоченные: у каждого конкретного кольца – чётко определённое количество струн и субструн, чётко определённые длины струн и субструн и чётко определённые частоты и субчастоты.

 

13. Тепловые колебания химэлемента имеют тот же вид, что и колебания проволочной модели, и те же закономерности. На вихревых шнурах химэлементов формируются подобные колеблющиеся струны и субструны.

Длина струн – разная. У водорода она составляет от 375 до 1500 эфирных шариков и количество струн – от 2 до 8.

 

14. Картина тепловых колебаний химэлемента усложняется только в связи с тем, что у него могут быть участки слипшихся вихревых шнуров (жёлобы), участки слипшихся жёлобов (стволы), и петли, слипшиеся и неслипшиеся.

 

15. Слипание вихревых шнуров, жёлобов и петель отдельного химэлемента можно рассматривать как местное ужесточение вихревых шнуров.

 

16. Слипание с соседними химэлементами носит иной характер.

В местах контакта струны соседних химэлементов обмениваются ударами.

 

17. В результате обоюдных ударов струн соседних химэлементов размах колебаний этих струн выравнивается.

Другими словами, колебательные движения слипшихся химэлементов передаются в направлении от больших колебаний к меньшим.

 

18. Передача колебательных движений через места слипания химэлементов называется теплопередачей.

 

19. Теплопередача осуществляется в полном соответствии с законом сохранения движений: сколько энергии получила принимающая струна, столько же её потеряла ударяющая струна.

 

20. Всякое изменение размаха колебаний контактирующей струны распределяется по всему шнуру химэлемента.

Таким образом колебательные движения передаются через сами химэлементы – с одной их стороны во все другие стороны.

 

21. Передача тепловых колебаний через контакты слипшихся химэлементов и через сами химэлементы приводит к распространению тепла по всей массе химического вещества – от более нагретых участков к менее нагретым.

 

22. Каждый химэлемент имеет в общем случае не один, а несколько контактов с соседними химэлементами; и передача колебаний по всем контактам происходит по сложной схеме.

 

23. В соединениях химэлементов большинства химических веществ отсутствует строгая упорядоченность, и поэтому тепловые колебания распространяются в них равномерно во все стороны; по простому закону – от горячего к холодному.

 

24. В кристаллах, в растительных волокнах и в подобных структурах наблюдается избирательное направление распространения тепловых колебаний.

 

25. В результате наложения колебаний, идущих к химэлементу с разных сторон, возможны как «провалы» размахов некоторых колебаний его струн, так и резкое увеличение.

Резкое единичное увеличение размаха колебаний струны назовём тепловым ударом.

 

26. В исключительных случаях резкое увеличение размаха колебаний струны (тепловой удар) может привести к её разрыву.

 

27. Тепловые колебания ослабляют внутрижёлобовые, межжёлобовые и межпетлевые связи.

 

28. Ослабление связей внутри химэлементов и между химэлементами приводит к тепловому расширению химических веществ.

 

29. Тепловое расширение имеет своё исключение: лёд, висмут, сурьма, кремний и некоторые другие вещества расширяются, наоборот, при охлаждении.

Объясняется это тем, что жёлобы химэлементов указанных веществ в соединениях между собою оказываются более изогнутыми, чем в свободном состоянии. Поэтому при охлаждении, тоесть при большем слипании жёлобов, химэлементы коробятся и общий объём их увеличивается.

 

30. Тепловые колебания сокращают участки межжёлобовых соединений химэлементов и тем самым увеличивают длины участков взаимного скольжения жёлобов.

Это выражается в повышении пластичности.

 

31. Большие порции тепловой энергии вызывают ступенчатое раскрытие сомкнутых жёлобов, соединяющих химэлементы между собою.

У большинства материалов раскрытие жёлобов происходит в две ступени.

 

32. У твёрдых материалов – самые длинные участки сомкнутых жёлобов, и жёлобы у них не имеют возможности взаимного скольжения.

 

33. Когда раскрываются сомкнутые жёлобы первой ступени, твёрдые материалы превращаются в жидкие; происходит плавление.

В жидком состоянии жёлобы свободно скользят относительно друг друга.

 

34. В момент плавления вся поступающая тепловая энергия уходит на раскачивание струн раскрытых жёлобов.

При этом размах колебаний всех прочих струн сохраняется неизменным.

Это означает, что при плавлении температура материала не изменяется.

 

35. На второй ступени межжёлобовые связи, соединяющие химэлементы между собою, разрываются полностью, и материалы из жидкого состояния переходят в газообразное; происходит испарение.

 

36. В момент испарения, как и в момент плавления, вся поступающая тепловая энергия уходит на раскачивание струн последних раскрытых жёлобов.

При этом размах колебаний всех прочих струн также сохраняется неизменным.

Это означает, что при испарении температура испаряющегося вещества не изменяется.

 

37. У некоторых химических веществ, в частности у угольной кислоты, раскрытие жёлобов, соединяющих элементарные частицы между собою, происходит одноступенчато, и эти вещества из твёрдого состояния сразу же переходят в газообразное, минуя жидкое.

 

38. В предельных случаях, когда тепловые колебания разрывают не только межжёлобовые связи химэлементов, но и межпетлевые, химическое вещество переходит в плазменное состояние.

 

39. Что такое – температура?

Температура – это реакция чувствительного элемента термометра на тепловые колебания химэлементов измеряемого объекта.

 

40. Чувствительный элемент термометра реагирует в основном на тепловые колебания химэлементов, имеющих большой размах.

Малые колебания струн и субструн сильно напряжённых жёлобов и слипшихся петель химэлементов измеряемого объекта на чувствительный элемент термометра практически не влияют.

 

41. Следовательно, показания термометра отражают отношение тепловой энергии к той части измеряемого объекта, которую составляют его струны и субструны, имеющие большой размах колебаний.

 

42. У твёрдых материалов струны и субструны с большим размахом колебаний составляют малую часть от всех.

Теплоёмкость таких материалов – наименьшая.

Поэтому температура, например, металлов при нагреве повышается очень быстро.

 

43. У тех же химических веществ, но в жидком состоянии, доля струн и субструн с большим размахом колебаний возрастает.

Увеличивается и их теплоёмкость. Поэтому температура жидких веществ при нагреве растёт медленнее, чем твёрдых.

 

44. У химических веществ в газообразном состоянии доля струн и субструн с большим размахом колебаний – наибольшая.

И теплоёмкость у них – наибольшая.

При нагреве температура газов растёт медленнее всего.

 

45. Тепловые колебания порождают тепловую пустоту. Объём этой пустоты эквивалентен тепловой энергии.

 

46. Тепловая пустота дополняет внутривихревую пустоту химэлементов, но очень незначительно.

 

47. Теоретически изменение тепловой энергии (температуры) предмета вызывает изменение его земного тяготения и веса.

Однако изменения эти столь незначительны, что обнаружить их современными средствами не представляется возможным.

Подтверждение: вес воды, нагретой на 10 градусов, увеличивается на ничтожно малую часть – на 10-13

К оглавлению                Назад        обсуждение        Далее                Следующий раздел или книга