В молекулярно-фотонной теории есть ряд сложных процессов, которые не имели правильного объяснения или точнее сказать, вообще не имели никакого объяснения.

Эти процессы следующие.

Скрытая теплота плавления и кипения.

Тепловые фотоны при плавлении и кипении куда-то исчезают и откуда-то появляются при затвердевании и конденсации.

Такие же необъяснимые процессы происходят при быстром сжатии и быстром расширении газа.

Тепловые фотоны при быстром сжатии откуда-то появляются, а при быстром расширении куда-то исчезают.

И это ещё не всё.

При всех видах деформации (изгиб, сдвиг, удар, трение и др.), откуда-то появляются тепловые фотоны (тепловая энергия).

Скрытая теплота плавления и кипения в молекулярно-кинетической теории объяснялась так.

Потенциальная энергия молекул твёрдого вещества при плавлении переходит в кинетическую энергию молекул жидкого вещества.

Процессы, протекающие при быстром сжатии и быстром расширении газа, а также при деформациях объяснялись немного по-другому.

Механическая энергия, приложенная к веществу, переходит в тепловую. Вот и все смехотворные объяснения.

В этих объяснениях отсутствует причина.

Как я уже упоминал - причины процессов искать запрещено.

Эти объяснения ненаучны и очень несерьёзны.

Рассмотрим суть процессов, происходящих на микроуровне, при плавлении и затвердевании, а также при кипении и конденсации.

Мы нагреваем, например, твёрдое тело с кристаллической решёткой.

Внешние электроны молекул вещества поглощают тепловые фотоны и перескакивают на более удалённые от ядра орбиты, увеличивая размеры молекул.

Увеличение размеров молекул ведёт к увеличению размеров тела (расширению) и к ослаблению молекулярного взаимодействия между молекулами вещества.

Наконец, наступает такой момент, когда мы продолжаем нагревать вещество, а температура его не изменяется.

Тепловые фотоны куда-то исчезают, то есть чем-то поглощаются, но не внешними электронами.

Итак, куда же деваются тепловые фотоны?

Ответ только один: их поглощают ядра молекул, а именно, позитроны, входящие в состав каждого протона.

Ядра атомов химических элементов в определённых условиях могут, как поглощать, так и излучать фотоны, например, эффект Мёссбауэра.

В нашем случае эффект поглощения тепловых фотонов ядрами молекул происходит через переизлучение внешних электронов.

Получается, что в некоторых процессах (плавления, кипения, сжатия газов, деформации твёрдых тел, трении и др.) ядра молекул химических элементов или их химических соединений могут, как излучать, так и поглощать тепловые фотоны.

В жидкости масса ядер молекул стала больше, чем у твёрдого вещества.

По законам физики масса центрального тела управляет орбитами планет, и поэтому в данном случае она отодвигает также и орбиту внешнего электрона.

Тогда расстояния между молекулами увеличиваются и молекулярное взаимодействие ослабевает.

Твёрдое превращается в жидкое.

Температура при этом останется прежней, так как новая орбита соответствует новой массе ядра.

Преодолев таким способом силы молекулярного взаимодействия твёрдое превращается в жидкое.

Как показывают простые расчёты при поглощении 80 кал/г (при плавлении водяного льда) масса каждого ядра молекулы увеличивается на 36 масс электронов.

Скрытая теплота кипения и конденсации. Всё происходит аналогично с процессами плавления и затвердевания.

Если теперь нагревать жидкость, то внешние электроны будут поглощать тепловые фотоны, увеличивая свои размеры орбит.

Объём жидкости будет увеличиваться, а молекулярное взаимодействие между молекулами ослабевать.

Наступит такой момент, когда мы нагреваем жидкость, а температура не изменяется.

Раз температура не изменяется, значит, не изменяются размеры орбит внешних электронов, хотя тепловые фотоны поглощаются.

Тепловые фотоны транзитом через внешние электроны поглощаются ядрами молекул вещества.

Преодолев таким способом силы молекулярного взаимодействия (аналогично процессу плавления), жидкость превратится в газ.

В газе молекулярное взаимодействие отсутствует.

При конденсации газа в жидкость всё должно происходить в обратном порядке.

Как показывают расчёты при поглощении ещё 540 кал/г (кипение воды) масса каждого ядра молекулы увеличивается ещё на 216 масс электронов.

Аналогично происходят процессы при сублимации.

Испарение – это частный случай кипения, только с очень малой интенсивностью.

Интенсивность повышается с увеличением температуры жидкости и понижается с уменьшением температуры.

Результат испарения – это молекулы, которые преодолели молекулярное взаимодействие.

Чтобы преодолеть молекулярное взаимодействие, ядра молекул жидкости должны поглотить необходимое количество тепловых фотонов.

Это будет являться необходимым условием.

Достаточным условием будет нахождение молекул в пограничном слое жидкости, и, наконец, молекула должна получить максимальный нескомпенсированный удар нейтрино в направлении вылета из жидкости.

У разных жидкостей интенсивность испарения разная.

Быстрое сжатие и расширение газов.

Рассмотрим суть процессов.

Напомним ещё раз, что при нагревании газа тепловые фотоны поглощаются внешними электронами молекул, увеличивая их инерцию (массу и скорость), а также размеры орбит внешних электронов.

Температура газа повышается.

При охлаждении газа тепловые фотоны излучаются внешними электронами молекул, уменьшая инерцию (массу, скорость), а также размеры орбит внешних электронов.

Температура газа понижается.

Таким образом, изменение температуры в веществе есть не что иное, как следствие изменения инерции (массы, скорости) и размеров орбит внешних электронов.

Известно, что при быстром сжатии газ нагревается, а при быстром расширении охлаждается.

Рассмотрим, что происходит с тепловой энергией на микроуровне?

При быстром сжатии газ сам нагрелся.

Откуда у внешних электронов появились тепловые фотоны, увеличив инерцию (массу и скорость) и размеры их орбит?

И, наоборот, мы быстро расширили газ, то температура его понизилась.

Куда исчезли тепловые фотоны от внешних электронов, уменьшив массы, скорости и размеры их орбит?

Ответ следующий. При быстром сжатии газа (быстрое сжатие газ воспринимает как удар) ядра молекул (атомов) излучают тепловые фотоны, которые сразу же поглощаются внешними электронами этих же молекул.

Точнее, позитроны в составе протонов ядер молекул газа, излучают тепловые фотоны.

При быстром расширении газа (только в моменты, когда давление газа резко изменяется) ядра молекул поглощают тепловые фотоны у своих же внешних электронов.

Команда, по которой будет происходить излучение или поглощение тепловых фотонов ядрами молекул газа является резкое изменение количества ударов между молекулами в единицу времени.

Это резкое изменение объёма или давления газа можно считать ударом по газу.

Получается, что в природе есть два случая процессов сжатия и расширения газа – медленный и быстрый (удар по газу).

Медленное сжатие – это изотермический процесс, а при быстром сжатии температура зависит от скорости процесса (удара по газу).

Если описанный процесс в нашем опыте усложнить.

После быстрого сжатия газа, отвести от него тепло.

Затем произвести быстрое расширение газа.

Получим понижение температуры ниже начальной.

Если периодически сжимать газ, отводить тепло, расширять газ, то получается принцип работы холодильника.

Деформации.

Рассмотрим суть процессов на микроуровне при деформациях. Что можно отнести к деформациям?

К деформациям отнесём все процессы с твёрдым веществом, где происходит разрушение или какие-то механические действия над кристаллической решёткой вещества, а также давление на неё.

Поэтому к деформациям можно отнести:

- неупругую деформацию в виде изгиба, сдвига, среза и др.;

- удар; трение; и др.

Приведём примеры. Если взять проволоку из металла и изгибать её, то в месте изгиба произойдёт нагрев вещества.

Если сильно ударить по твёрдому телу, лучше из металла, то в месте удара произойдёт нагрев вещества.

Если две поверхности, например, из дерева тереть друг о друга, то в месте контакта произойдёт нагрев трущихся поверхностей.

Во всех этих случаях твёрдые тела мы не нагревали, а температура их повышалась. Опять вопрос: откуда взялись тепловые фотоны?

Ответ следующий.

Аналогично быстрому сжатию газа, только в моменты резкого изменения давления, ядра молекул твёрдого вещества излучают тепловые фотоны, которые сразу же поглощаются внешними электронами этих же молекул.

От интенсивности воздействия на вещество и от количества молекул, подверженных деформациям, будет зависеть количество выделяющейся теплоты.

Теоретически, выделяемую теплоту подсчитать невозможно, только практически – при повторяемости однотипных процессов.

Объяснение процессов теплопередачи в твёрдых телах, жидкостях и газах.

Начну с объяснения процесса теплопередачи в газах.

Процесс теплопередачи в газах происходит следующим образом.

Нейтрино разных диапазонов непрерывно бомбардируют ядра молекул газа.

От ударов нейтрино молекулы газа хаотично движутся в разных направлениях и с разной скоростью.

Молекулы газа сталкиваются между собой.

При столкновениях внешние электроны, контактирующих молекул газа, обмениваются фотонами, согласно второму началу термодинамики.

Теплопередача в жидкости.

Жидкость отличается от газа тем, что молекулярное взаимодействие удерживает молекулы жидкости как единое целое.

При этом молекулы жидкости могут двигаться друг относительно друга.

Нейтрино разных диапазонов непрерывно бомбардируют ядра молекул жидкости.

От ударов нейтрино молекулы жидкости хаотично движутся друг относительно друга, сталкиваясь между собой.

При столкновениях внешние электроны молекул жидкости обмениваются тепловыми фотонами, согласно второму началу термодинамики.

Процесс теплопередачи в жидкостях и газах образует конвекционные потоки.

Если внешние электроны молекул жидкости или газа поглощают тепловые фотоны, то при этом они увеличивают размеры молекул и, соответственно, уменьшается удельная плотность и согласно закону Архимеда образуется конвекционный поток вверх.

Если внешние электроны молекул жидкости или газа излучают тепловые фотоны, то при этом уменьшаются размеры молекул и, соответственно, увеличивается удельная плотность и образуется конвекционный поток, направленный вниз.

Процесс образования конвекционных потоков в жидкостях и газах доказывает, что при нагревании увеличивается объём молекул, которые устремляются вверх, подчиняясь закону Архимеда.

Это происходит за счёт поглощения тепловых фотонов.

Значит, температура связана с внешним электроном молекул газа или жидкости, а не с “температурным движением” молекул.

Теплопередача в твёрдых телах.

У твёрдых тел молекулярное взаимодействие накрепко удерживает молекулы вещества между собой.

От ударов нейтрино молекулы совершают колебания в узлах кристаллической решётки.

Направления и сила ударов нейтрино разная.

В направлении удара между молекулами кристаллической решётки твёрдого тела происходит обмен фотонами, согласно второму началу термодинамики.

Теперь представьте себе, что нейтрино не ударяют по атомам твёрдого вещества.

Как тогда будет происходить теплопередача в твёрдых телах?

Тогда теплопередачи не было бы.

Конвекционные потоки в твёрдом веществе образоваться не могут.

Но факт поглощения фотонов (нагрев) приведёт к увеличению размеров молекул и, соответственно, увеличению размеров твёрдого тела и уменьшению удельной плотности вещества твёрдого тела.

И, наоборот: при излучении фотонов (охлаждение) произойдёт уменьшение размеров молекул и, соответственно, уменьшение размеров твёрдого тела, и увеличение удельной плотности вещества твёрдого тела.

Молекулы вещества твёрдого тела, жидкости или газа, расположенные по краям занимаемого объёма, излучают тепловые фотоны в окружающее пространство.

Таким образом, происходит потеря тепла поверхностью твёрдого тела, жидкости или газа путём лучеиспускания.

Теплопроводность вещества – это скорость теплопередачи.

У разных веществ она разная и зависит от агрегатного состояния вещества, химического состава, его чистоты, температуры, давления и других факторов. Естественно, что теплопроводность жидкостей выше, чем газов.

Излучение или поглощение тепловых фотонов веществом – это прямое доказательство того, что температура вещества определяется только размерами молекул (наличием поглощённых тепловых фотонов).

Тепловые фотоны всё время переизлучаются внешними электронами молекул в веществе и поэтому о температуре вещества можно судить лишь, как о средневероятностной величине.

Чтобы уменьшить потери тепла, например, жидкого вещества, его помещают в термос.

Термос состоит из двух сосудов, расположенных один в другом.

Между стенками сосудов находится воздух, который обладает меньшей теплопроводностью.

Тепловые фотоны жидкого вещества сохраняются в таком случае намного дольше.

Если же между стенками сосудов откачать воздух, тогда теплопередача ещё более снизится.

Потеря тепла будет происходить в основном за счёт лучеиспускания пограничных молекул.

А чтобы уменьшить потери от лучеиспускания, стенки сосуда надо сделать зеркальными.

Они переизлучат фотоны обратно вовнутрь.

ПРИЧИНЫ УДЕРЖАНИЯ ТЕПЛА В ВЕЩЕСТВЕ.

Чем больше масса тела, тем медленнее оно будет остывать.

В чём причина такого эффекта? Причина кроется в механизме процесса теплопередачи в веществе.

Переизлучение инфракрасных тепловых фотонов происходит хаотично во всех направлениях и согласно второму началу термодинамики от более нагретого к менее нагретому.

Итак, причина оказывается одна – излучение инфракрасных тепловых фотонов происходит хаотично во всех направлениях.

Но сначала рассмотрим один пример.

Причиной удержания тепла у поверхности Земли являются облака, состоящие из капелек воды.

Облака поглощают инфракрасное тепловое излучение от поверхности Земли.

Затем переизлучают их во все стороны.

Половина инфракрасных тепловых фотонов вернётся обратно к поверхности Земли.

Газ по сравнению с облаками (капельки воды) обладает очень малой теплоёмкостью и при давлении до 1 атм. довольно прозрачен для инфракрасного теплового излучения.

Это доказывает то, что от Солнца сначала нагревается поверхность, а уже от поверхности нагревается воздух.

Если этот механизм удержания тепла понятен, то можно переходить к рассмотрению вопроса: как протекает процесс охлаждения нагретых тел, в том числе обладающих большой массой?

Теплопередача в веществе связана с непрерывной нейтринной бомбардировкой атомов и молекул вещества.

Как происходит теплопередача в газах?

Нейтрино ударяет ядро атома или молекулы газа.

Молекула движется в направлении удара до столкновения с другой молекулой.

При контакте они согласно второму началу термодинамики обмениваются инфракрасными тепловыми фотонами.

Аналогично теплопередача происходит в жидкостях и твёрдых телах.

Нейтрино ударяет ядро атома или молекулы жидкости или твёрдого тела.

Молекула совершает колебание в направлении удара.

При контакте с соседней молекулой они согласно второму началу термодинамики обмениваются инфракрасными тепловыми фотонами.

Так как нейтрино разных частот (масс, энергий) ударяют атомы и молекулы хаотично в разных направлениях, то обмен фотонами будет происходить во всех направлениях.

Таким образом, движение инфракрасных тепловых фотонов из центра объекта (газообразного, жидкого или твёрдого) к поверхности объекта будет не постоянным.

Около половины тепловых фотонов всегда будет переизлучаться назад к центру, то есть возвращаться.

Теперь рассмотрим динамику этого процесса.

Возьмём шар с большой массой.

Разобьём его мысленно на несколько слоёв: центр, первый слой, второй слой и т.д.

Инфракрасные тепловые фотоны из центра будут излучаться в первый слой.

Но половина фотонов будет возвращаться обратно в центр.

Фотоны, оставшиеся в первом слое, излучатся во второй слой, но половина из них возвратится назад в первый слой.

Фотоны, оставшиеся во втором слое, излучатся в третий слой, но половина их возвратится назад.

Такой процесс будет происходить одновременно по всему объёму шара.

Время, которое понадобится фотонам, чтобы достигнуть поверхности шара и излучиться вовне, будет зависеть от массы, плотности и состава вещества.

Чем больше будет масса, тем дольше будет шар (тело) остывать. Вот пример для очень массивного тела.

Учёные считают, чтобы фотону из центра Солнца добраться до его поверхности требуется 1млн. лет.

Используемые источники

1. Николаев С.А. “Эволюционный круговорот материи во Вселенной”, 8-ое издание, СПб, 2015 г., 320 с.