ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Предмет и метод термодинамики из "Циклы схемы и характеристики термотрансформаторов " Термодинамика — раздел физики, рассматривающий превращения энергии и макроскопические свойства вещества, связанные с температурой. Термодинамика базируется на ограниченном числе основных законов, носящих непреложный характер и потому часто называемых принципами, началами или постулатами. Под технической термодинамикой обычно понимают приложения термодинамики к технике Становясь на такую позицию, трудно строго разграничить термодинамику от ее приложений, так как многие физические явления со временем становятся достоянием техники. [c.26] Статистическая механика и термодинамика — родственные науки. Почти все перечисленные выше разделы являются объектами изучения как термодинамики, так и статистической механики. Основные термодинамические понятия тепло, энтропия, температура — имеют, как известно, вполне определенный статистический смысл. [c.26] Термодинамика как бы окутана некоторым туманом абстрактности и, несмотря на сравнительно несложный математический аппарат, часто трудно воспринимается. [c.27] Основные термодинамические величины и понятия нуждаются в глубоком понимании. Трудность их определений вовсе не оправдывает неправильного их использования. Метод термодинамических доказательств и объяснений отличается тем. что он не сводит сложные явления к более простым механическим, а рассматривает их как следствия из постулатов. Благодаря этому выводы и доказательства, проводимые методами термодинамики, отличаются краткостью, не требуют часто подробных логических построений, имеют ясно выраженный дедуктивный характер. [c.27] В качестве примера можно привести вывод о том, что процесс дросселирования при отсутствии теплообмена с внешней средой и постоянстве кинетической энергии реализуется при постоянной энтальпии. Вывод о том, что при адиабатном сжатии влажного пара в зависимости от значения начальной энтропии будет наблюдаться конденсация либо испарение, получается весьма просто непосредственно из рассмотрения Т, 5-диаграммы для области насыщения. [c.27] Для термодинамического метода характерно рассмотрение окончательного эффекта, к которому приводит данное явление. Таким образом, не изучая зачасту.ю промежуточные стадии процесса, термодинамика во многих случаях предсказывает конечный эффект. [c.27] Чрезвычайно важным условием правильного использования термодинамических соотношений является четкое установление границ рассматриваемой термодинамической системы. Контрольная, граничная поверхность, отделяющая объекты, принадлежащие к рассматриваемой термодинамической системе, от окружающих объектов, должна быть строго определена. В зависимости от того, где пройдет граница, мы получим те или иные уравнения, выражающие термодинамические постулаты. [c.27] Выбор термодинамической системы с минимально необходимым числом объектов представляет также важную задачу. Включение лишних объектов усложняет анализ, так как увеличивает число вариантов, которые необходимо сопоставлять для выделения из них оптимального. Иногда эти лишние элементы, включенные в границы системы, приводят к столь большому числу сравниваемых вариантов, что практически невозможно в разумный срок получить окончательное и однозначное решение. [c.27] В том случае, когда контрольную поверхность не пронизывают тепловые потоки, система становится адиабатной. Если через контрольную поверхность не протекают потоки массы, то систему называют закрытой, в противном случае — это открытая термодинамическая система. В дальнейшем, если не будет сделано специальных оговорок, подразумевается, что речь идет о закрытых системах. [c.27] Часто системы могут рассматриваться согласно Гиббсу в качестве подсистем. Хотя вся система может быть адиабатной, подсистема может и не удовлетворять этому условию. Внутренний теплообмен, естественно, не нарушает условий адиабатности для всей суммарной термодинамической системы. [c.27] Рассматривая предмет термодинамики, следует подчеркнуть, что в связи с развитием разделов неравновесной термодинамики, базирующейся на так называемых феноменологических соотношениях Онзагера, круг вопросов, изучаемых термодинамикой, в последние годы значительно расширился. [c.28] Трактовка постулатов, приводимая ниже, не претендует на полноту и универсальность она относится главным образом к проблеме трансформации энергии. [c.28] Вернуться к основной статье