ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Двухпараметрические среды. Совершенный газ. Цикл Карно из "Механика сплошной среды Т.1 " Если среди определяюш,их параметров имеются субстанциональные производные по времени, то в состоянии равновесия эти параметры равны нулю. [c.212] Процессы, протекающие с конечными скоростями (если скорости оказывают влияние на физические связи), носят название неравновесных. [c.212] Когда говорят, что система совершает некоторый процесс, то имеют в виду определенный субстанциональный материальный объект, параметры состояния которого изменяются, т. е. применяют точку зрения Лагранжа. Очевидно, что определения равновесных и установившихся (стационарных) процессов при наличии движения среды в общем случае не совпадают. Процесс может быть установившимся, т. е. все параметры состояния системы могут не изменяться со временем в данной точке геометрического пространства д 1ЧдЬ = 0), и в то же время быть неравновесным, т. е. иметь существенно влияющие на процессы в частицах среды конечные скорости изменения параметров д.ц 1сИ ф 0). [c.212] Заметим, что в число определяющих параметров для необратимых процессов существенно входят величины, характеризующие направление изменения некоторых определяющих параметров для обратимых процессов направления изменения термодинамических параметров несущественны. Обычно рассматриваются обраттые процессы, которые одновременно являются равновесными ). Однако можно рассматривать обратимые процессы, не составленные из термодинамически равновесных состояний. [c.213] С другой стороны, примером необратимого процесса для системы в целом может служить явление установившейся теплопередачи теплопроводностью в покоящейся среде в этом случае состояния всех малых частиц среды можно рассматривать как равновесные. [c.213] Благодаря большому числу частиц в практически малых объемах распределение вероятностей имеет очень острый пик это значит, что имеются шансы для реализации только вполне определенных значений средних величин. [c.214] При необратимых процессах сами распределения вероятностей, вообще, зависят от времени. [c.214] Понятие температуры не имеет смысла в аналитической механике для систем с небольшим числом степеней свободы. На практике температуру можно приписывать всевозможным телам, состоящим из большого числа частиц. [c.215] В 5 мы изложим замечательную термодинамическую макроскопическую теорию-, в которой па основе второго закона термодинамики дается строгое определение абсолютной температуры для термодинамически равновесных состояний тел. [c.215] ЛИЧНЫМИ степенями свободы одних и тех же частиц или между различными сортами частиц, понятие температуры макроскопической частицы в целом теряет свой основной смысл. [c.216] В неравновесных случаях среде иногда можно приписывать несколько температур, например температуру колебательных, вращательных, поступательных степеней свободы молекул или температуры ионов и электронов в плазме, если ионы и электроны в отдельности находятся в равновесных состояниях, и т. д. [c.216] При наличии термодинамического равновесия в малых объемах тела температура для малых частиц определена однозначно. Однако даже в этом случае понятие температуры может терять смысл для тел конечных размеров, если отсутствует тепловое равновесие между различными частями тела. [c.216] Например, что понимать под температурой земного шара В различные моменты времени можно говорить о температуре тропиков, умеренного пояса, полюсов, температуре в центре Земли. Но температуру земного шара в целом определить затруднительно и не всегда целесообразно. [c.216] Обычно рассматривают температуру достаточно малых частей тела и изучают тепловые потоки в теле. Опыт показывает, что во многих практических вопросах часто можно предполагать, что термодинамическое равновесие в малых объемах системы имеет место. В приложениях неравновесность и необратимость часто имеют место только за счет отсутствия равновесия в больших объемах тел при неравномерном распределении по частицам температуры и других термодинамических характеристик (таких, как концентрации химических компонент смеси и т. п.). [c.216] К — некоторое постоянное число, называемое газовой постоянной, различное для разных газов. Уравнение типа (4.2), свя-зываюш,ее давление, температуру, плотность и, возможно, другие физические характеристики среды, называется уравнением состояния. [c.217] Здесь через су обозначен размерный коэффициент пропорциональности между и Т. [c.218] Задание внутренней энергии U в виде (4.3) вместе с уравнением Клапейрона фиксирует определенную модель сплошной среды, называемую совершенным газом. Сравнения с экспериментальными данными показывают, что движения реальных газов при обычных условиях достаточно хорошо описываются такой моделью. [c.218] Следовательно, су представляет собой количество тепла,которое необходимо подвести к единице массы среды для того, чтобы при постоянном объеме поднять ее температуру на 1° С поэтому Су называется теплоемкостью при постоянном объеме ). [c.218] Уравнение притока тепла в общем случае содержит внешний приток тепла В некоторых случаях уравнение притока тепла можно использовать для определения потребного или осуществленного притока тепла, если движение и последовательность состояний сплошной среды заданы или известны. В задачах об определении движений и состояний среды необходимо иметь данные о законах, определяющих внешний приток тепла. [c.219] Например, изменение внутренней энергии за счет химических превращений или фазовых переходов, связанных с тепловыделением или теплопоглощением, можно заменить внешними притоками тепла и учитывать только изменение внутренней энергии за счет изменения температуры, механических параметров и, возможно, других изменяющихся свойств среды. [c.220] Вернуться к основной статье