3784494930

1. Wstęp historyczny

bezwzględnego. I wreszcie w 1909 roku Caratheodory sformułował ostatnią z zasad termodynamiki, którą nazwano zasadą zerową. Zasada ta powstała w czasach kiedy wielki matematyk Hilbert starał się zaksjomatyzować wszystkie działy fizyki. Zerowa zasada wprowadzała relację bycia w stanie równowagi jako relację równoważności, a temperaturę empiryczną - jako klasę abstrakcji tej relacji równoważności. Pod koniec XIX wieku powstała fizyka statystyczna, głównie dzięki pracom Maxwella, Gibbsa i Boltzmanna. Jest to nauka komplementarna do termodynamiki fenomenologicznej. Termodynamika wprowadziła pojęcia służące do opisu makroskopowego układów (np. entropię ), a fizyka statystyczna nadała tym pojęciom interpretację na gruncie opisu mikroskopowego. Obie nauki wzajemnie się uzupełniają, co postaramy się zaprezentować w tym podręczniku.

Nie wspomnieliśmy tutaj o wielu innych badaczach, którzy przyczynili się do rozwoju termodynamiki, jak Boyle, Mariotte, Guy-Lusac. Ich badania silnie rozrzedzonych gazów przyczyniły się m.in. do wprowadzenia bezwzględnej skali temperatur.

Pomimo że właściwie już na początku XX wieku termodynamika była nauką dojrzałą, która została dodatkowo ugruntowana dzięki powstaniu fizyki statystycznej, to jednak do dziś pokutuje wiele obiegowych, uproszczonych i często niepoprawnych interpretacji zasad termodynamiki, np. interpretacja entropii jako miary nieporządku. Według fizyki statystycznej entropia jest miarą liczby sposobów, na jakie możemy poukładać elementy całego układu bez zmiany jego parametrów makroskopowych. Ta własność entropii nie ma nic wspólnego z porządkiem elementów układu, rozumianym potocznie jako ład miły dla oka obserwatora.

Tym Czytelnikom, którzy chcieliby pogłębić swoją wiedzę z termodynamiki, polecamy książkę Callena Thermodynamics oraz książkę Gumińskiego Termodynamika., które, choć dość trudne, dają pełny obraz tej dziedziny wiedzy. Książka Atkinsa Chemia Fizyczna zawiera dużą liczbę przykładów zastosowań termodynamiki w chemii. Ją również polecamy.

16