Взаимодействие необратимых процессов

Требования симметрии при взаимодействии необратимых процессов [c.70]

Феноменологические законы. Взаимодействие необратимых процессов [c.72]

Взаимодействие необратимых процессов в стационарном состоянии [c.102]

Взаимодействие необратимых процессов 103 [c.103]

Насыщения эффект 75 Нелинейные задачи 107-120 Необратимости критерий 34 Необратимые процессы 32-35, 51 Необратимых процессов сопряжение см. Взаимодействие необратимых процессов Непрерывные системы 49-50. 70. 88-89 [c.157]

Однако степень этой необратимости может быть весьма различной. Она будет, очевидно, тем меньше, чем меньше в ходе процесса состояние всей системы взаимодействующих тел отклоняется от равновесного. Качественно о степени необратимости процесса в каждый момент можно судить по тому, насколько трудно было бы обратить его вспять, т.е. насколько сильно нужно было бы изменить условия в системе для того, чтобы процесс пошел в обратном направлении. Количественной же мерой необратимости всего процесса в целом служит степень возрастания энтропии системы. [c.97]

Необратимый процесс — термодинамический процесс, после которого система и взаимодействующие с ней системы (окружающая среда) не могут возвратиться в начальное состояние без возникновения остаточных изменений в системе или окружающей среде. [c.85]

Физически этот второй принцип термодинамики линейных необратимых процессов означает, что имеется некоторая симметрия во взаимодействии различных процессов возрастание потока h, [c.14]

Физически этот второй закон термодинамики линейных необратимых процессов означает, что имеется некоторая симметрия во взаимодействии различных процессов возрастание потока 4, обусловленное увеличением на единицу силы (при постоянных Xk i), равно возрастанию потока / , обусловленному увеличением на единицу Х . [c.264]

При этом, однако, возникает вопрос, что следует понимать под 11, 1, 8, Р, Ф в общем случае необратимого процесса, когда состояние самого тела не является равновесным и, кроме того, отсутствует равновесие между телом и окружающей средой. Очевидно, что объем тела V сохраняет свое значение как параметр состояния и в случае неравновесных состояний то же самое относится к внутренней энергии тела и и его энтропии 5. Энтальпия I представляет собой сумму внутренних энергий тела и находящегося с ним в механическом взаимодействии внешнего теплоизолированного источника работы и поэтому также должна иметь в неравновесном состоянии тела вполне определенное значение. Другие параметры, в частности давление р и температура Т, при неравновесном состоянии могут не иметь определенного значения (вспомним, что при отсутствии равновесия температура и давление в разных частях тела могут быть различными). Чтобы устранить эту неопределенность, обычно предполагают, что начальное и конечное состояния тела являются равновесными (т. е. тело находится в этих состояниях в равновесии, причем не обязательно, чтобы имело место также равновесие с окружающей средой). [c.101]

Иными словами, взаимодействие двух необратимых процессов — теплопроводности и диффузии — приводит к появлению дополнительного источника диссипации энергии (роста энтропии) [c.210]

Рассмотрим подробнее понятие необратимости. Проявления ее в различных процессах природы и техники весьма разнообразны. Поскольку здесь речь идет главным образом о взаимных пре-вращениях теплоты и работы (как форм энергии, передаваемой от одного тела к другому при их взаимодействии), необратимость будем рассматривать в случаях [c.68]

Подводя итог, отметим, что, согласно второму закону термодинамики, как теплота, так и работа обратимого процесса всегда больше этих величин для аналогичного необратимого процесса. Приведенный выше анализ подтверждает этот вывод применительно к системе, имеющей тепловое и механическое взаимодействие с окружающей средой, а также к адиабатной системе, взаимодействующей с окружающей средой только механически. Сказанное справедливо и для изолированной системы, а также для немеханических видов работы, когда объем системы не изменяется. [c.76]

В основе математического описания демпфирования лежит реология — наука о деформировании и течении материала. Одно из направлений, в котором развивается реология, связано с теорией микропроцессов и основано на дискретных моделях современной физики результаты исследований внутренней структуры материала используются здесь для описания внутренних процессов, протекающих в материале на уровне межатомных и молекулярных взаимодействий. Другое направление, которое наиболее распространено среди инженеров, связано с теорией макропроцессов и основывается на феноменологических аспектах физики явления. Макроскопический подход в реологии описывается уравнениями состояния, вытекающими из законов термодинамики необратимых процессов, которые можно записать в [c.87]

Необходимо обратить внимание на то, что для любого необратимого процесса начальные и конечные состояния можно рассматривать как равновесные, ибо в этих состояниях система соответственно еще и уже не взаимодействует с внешней средой, и, конечно, ничто не мешает сравнивать энтропии этих состояний. [c.40]

Разумеется, всякое необратимое явление, независимо от его вида и происхождения, сопровождается возрастанием энтропии изолированной системы взаимодействующих тел. Однако причины возникновения и связанные с ними особенности проявления необратимости определенного вида сказываются на структуре термодинамических связей, описывающих ход изменения состояний системы. Иными словами — характер соотношений между термодинамическими параметрами в необратимом процессе зависит от природы явлений, вызывающих необратимые изменения. [c.212]

Под термином возникновение энтропии здесь подразумевается приращение энтропии в необратимом процессе. Следует иметь в виду, что для неизолированной системы изменение энтропии може происходить не только за счет ее возникновения внутри системы, но и за счет притока тепла или вещества извне. Изменение энтропии от взаимодействия системы с окружающей средой может быть положительным, нулевым или даже отрицательным в зависимости от характера этой связи. [c.245]

Однако и после того, как будет разработана детальная теория необратимых процессов, термодинамика этих процессов сохранит большое значение, которое можно сравнить со значением термодинамики обратимых процессов, ибо она позволит решать, какие результаты зависят от конкретных предположений о механизме микроскопических процессов, например, от предположений о характере молекулярных взаимодействий. и какие выводы имеют универсальное значение. [c.33]

Коэффициенты Lik называются феноменологическими коэффициентами. Коэффициенты Ь.ц могут представлять собой теплопроводность, электропроводность, коэффициент химической проводимости , в то время как коэффициенты Ьц. (г ф к) характеризуют взаимодействие двух необратимых процессов i и к. Если двумя необратимыми процессами являются теплопроводность и диффузия, то коэффициент (в следующем разделе будет доказано, что Ец, = Lti) связан с термодиффузией, т.е. с возникновением градиента концентрации в первоначально однородной смеси под действием градиента температуры. В этой главе мы будем заниматься общими свойствами таких коэффициентов взаимодействия . Но сперва рассмотрим некоторые ограничения, накладываемые на свойства этих коэффициентов вторым законом термодинамики. [c.62]

Это соотношение взаимности Онзагера показывает, что если поток, соответствующий необратимому процессу испытывает влияние сродства (силы) Xk необратимого процесса к, то и поток процесса к также испытывает влияние сродства Xi через посредство того же самого коэффициента взаимодействия Lik. [c.63]

В разделе 2 были введены феноменологические коэффициенты Liy. ( / / f ), которые учитывают взаимодействие двух необратимых процессов г и к. Соотношение взаимности Онзагера [уравнение (4.51)] показывает, что коэффициенты Lij. и Lki, выражающие это взаимодействие, равны друг другу, т. е. Lik = Lki- [c.70]

Выясним теперь, какие необратимые процессы способны к взаимодействию друг с другом. Для удобства рассмотрим непрерывную систему без диффузии, но с потоком тепла вдоль геометрической координаты ж и с одновременно протекающей химической реакцией. В соответствии с уравнением (3.72) приращение энтропии равно [c.70]

Такое расчленение весьма полезно, так как оно позволяет выяснить, какие необратимые процессы могут быть непосредственно связаны между собой через коэффициенты взаимодействия. [c.71]

Здесь налицо два необратимых явления — перенос вещества под действием разности давлений и электрический ток, обусловленный разностью электрических потенциалов. Кроме того, наблюдается и эффект взаимодействия, выражаемый коэффициентом L12 = Ь2 и обусловленный взаимодействием двух необратимых процессов. [c.79]

До сих пор мы выражали взаимодействие (сопряжение) необратимых процессов только через наличие коэффициентов взаимодействия Lik i Ф к) в феноменологических соотношениях [см. главу IV, раздел 2]. Рассмотрим теперь несколько примеров взаимодействия, происходящего в стационарном состоянии между неравновесными процессами, непосредственно не связанными между собой феноменологическими коэффициентами, т. е., например, диффузию и химические реакции. [c.102]

Изменения, не удовлетворяющие условиям равновесности, являются н е-обратимыми, так как в этом случае рабочее тело нельзя обратным процессом провести через промежуточные состояния прямого процесса и, следовательно, невозможно привести это тело к исходному состоянию одновременно с возвращением к исходному состоянию всех взаимодействующих с ним сущность необратимого процесса. Что обратимости — отсутствия трения, как [c.62]

Такой процесс, который удовлетворяет условиям внутреннего равновесия (а также в котором отсутствуют перечисленные выще источники необратимости), но для которого не выполняются условия равновесия между рабочим телом внешними телами, находящимися с ним во взаимодействии, мы будем называть внутренне обратимым, но внешне необратимым процессом. [c.16]

Для обратимых равновесных потоков показатель изоэнтропы дает возможность определить соотношение между давлением и плотностью, скорость потока, термодинамическую скорость звука и ряд других газодинамических характеристик. Однако большинство встречающихся на практике процессов течения двухфазных сред происходит неравновесно. Степень неравновесности зависит от многих факторов градиентов скоростей фаз, дисперсности среды, времени процесса, начальных и граничных условий и т. п. Причем в зависимости от размеров и структуры жидкой фракции в процессе расширения двухфазной смеси возможны не только конденсация, но и испарение — подсушка среды. Кроме того, скорости фаз в потоках, как правило, различаются, что приводит к дополнительным потерям на трение, выделение тепла и соответственно рост энтропии, Очевидно, что в этих условиях использовать термодинамический показатель k нельзя и речь может идти лишь о показателе адиабаты, учитываюшем степень неравновесности и необратимости процесса. Если исключить из анализа явления, характерные и для однофазных сред потери в пограничном слое, потери от неравномерности поля скоростей в вязких средах и др., то основными причинами необратимости процессов в двухфазных потоках можно считать потери от механического взаимодействия теплообмена и массообмена при конечной скорости обменных процессов между фазами. [c.73]

Такие две реакции пазьшаютсп сопряженными реакциями. Термодинамическое сопряжение реакций позволяет одной из реакций идти в сторону, обратную той, в которую она должна идти на основании своего собственного сродства. Подобное взаимодействие необратимых процессов более подробно будет рассмотрено в следующей главе . Так, например, при термодиффузии диффузия вещества навстречу градиенту концентрации сопровождается отрицательным приращением энтропии, но этот эффект компенсируется положительным приростом энтропии, обусловленным потоком тепла. [c.43]

Рассмотрим с помощью соотнощений взаимности Онзагера (4.26) несколько примеров взаимодействия необратимых процессов. В качестве первого примера обсудим связь между различными электрокине-тическими явлениями, которая изучалась Мазуром и Овербеком [40]. Пусть система состоит из двух сосудов I и II, которые соединены друг [c.77]

Диагональные элементы матрицы кинетических коэффициентов L(aII, Lii характеризуют влияние силы У, на поток /, неди-агональные элементы L, 1фк) описывают влияние силы У на поток Отличие недиагональных элементов матрицы кинетических коэффициентов L, от нуля обусловлено взаимодействием различных необратимых процессов например, взаимосвязь процессов переноса массы (диффузия) и тепла (теплопроводность) [c.192]

В термодинамике стационарных необратимых процессов соотношения, полученные классической термодинамикой, обобщаются на неравновесные системы. Термодинамика необратимых процессов начала интенсивно развиваться начиная с 30-х годов, после известных работ Онзагера, и в настоящее время неравновесную термодинамику можно рассматривать как вполне сложившуюся физическую теорию. Однако неравновесной термодинамике свойственны Т1 же недостатки, что и всякой феноменологической теории, в которой не рассматриваются конкретные модели взаимодействия частиц — соотношения термодинамики необратимых процессов содержат некоторые величины (кинетические коэффициенты), нахождение которых связано с использованием либо кинетических уравнений, либо эксперим1Шта. Поэтому далее мы кратко изложим лишь основы классической термодинамики. Более подробно термодинамика изложена, например, в книге [6]. [c.30]

В простейшей системе (например, однородной, не имеющей специальных устройств для регулирования скорости протекания процессов) неравновесный процесс изменения состояния будет необратимым, а необратимый процесс— неравновесным и нестатичным. Так, неравновесный процесс изменения объема тела, при котором давление тела и окружающей среды различно, является процессом необратимым, так как произведенная в результате протекания процесса работа недостаточна для возвращения тела в начальное состояние. К подобным процессам относятся расширение тел в пустоту, расширение и сжатие при наличии трения и т. п. Необратимость, в частности, первого из этих процессов связана с тем, что при расширении тела в пустоту L = О, а при сжатии тела до исходного состояния необходимо затратить определенную работу. Необратимым является также любой процесс, в котором отсутствует тепловое равновесие. Температуры взаимодействующих тел (или их частей) в таком процессе различны, и поэтому передача теплоты будет происходить лишь от тел большей температуры к телам с меньшей [c.26]

Перейдем к анализу второй составляющей критерия (8.31) — СП изменения в ходе эксплуатации сопротивляемости элемента г (t) Эти изменения связаны с изменением предельных технических и физико-механических свойств элемента в результате взаимодействий его с внешними факторами и в большинстве случаев происходят необратимо. Процесс необратимых изменений предельных свойств элемента в ходе его эксплуатации будем называть процессом старения сопротивляемости. Изучение конкретных свойств элементов и законов их изменений в ходе эксплуатации является предметом различных научных дисциплин, таких, как сопротивление материалов, трение и износ материалов, долговечность механизмов и машин и т. п. Исследование и формирование моделей потоков отказов АПМП требует введения типовой формы описания СП старения сопротивляемости. Такая форма должна содержать наиболее общие черты процессов старения, позволять производить типовую обработку результатов измерения сопротивляемости и отвечать задаче наиболее удобного описания этих процессов в рассматриваемой модели потока отказов. [c.129]

В связи с этим при АГср, стремящемся к нулю, действительный холодильный коэффициент также стремится к нулю. При возрастании АГср от нуля значение 8 будет вначале увеличиваться, а достигнув максимального значения бмакс, начнет уменьшаться. Существование значения А7 ср=Л7 сро, при котором в достигает максимума, является результатом взаимодействия потерь от необратимости процессов сжатия —расширения, которые возрастают с увеличением АГср, и потерь из-за дросселирования в тракте регенеративного теплообменника, которые при этом уменьшаются. [c.141]

При уменьшении АГр уменьшается влияние необратимости процессов расширения — сжатия на холодильный коэффициент одновременно увеличивйются потери давления в регенеративном теплообменнике, которые при неограниченном уменьшении разности температур неограниченно возрастают. Взаимодействие этих проти- [c.143]

В кристаллах диэлектриков, не содержащих свободных носителей зарядов, затухание Г. определяется в оси. его нелинейным взаимодействием с тепловыми фо-иоиами. На сравнительно низких частотах действует т. н. механизм фононной вязкости (м е х а н и з м Ахиезера). Он заключается в том, что упругая волна нарушает равновесное распределение тепловых фононов и перераспределение энергии между разл. фононами приводит к необратимому процессу диссипации энергии. Этот механизм имеет релаксац. характер, а роль времеии релаксации т играет время жизни фоно-па. Механизм фоиопной вязкости даёт вклад в поглощение как продольных, так и поперечных волн. Он является доминирующим при комнатных темп-рах, при К-рых выполняется условие штс1 (где ш — круговая частота Г.). [c.477]

К, у. о. описывает необратимый процесс приближения к статистич. равновесию систем со мн. степенями свободы. Обычно предполагают, что оно вызывается возмущающим членом XV в гамильтониане (А, — параметр взаимодействия). Впеш. ноля предполагаются отсутствующими, возмущение считается малым. К. у. о. выводится из Лиувилля уравнения для матрицы плотности во втором приближении теории возмущений. Для изолиров. систем вероятность прямого перехода равна вероятности обратного перехода [c.363]

Другой механизм поглощения, также имеющий место в большинстве веществ, связан с нелинейным взаимодействием звуковой волны и тепловых колебаний крн-сталлич. решётки, т. е. с взаимодействием звуковых и тепловых фононов. Такое П. з. поэтому часто наз. решёточным или фононным . Оно проявляется на ВЧ в достаточно чистых и бездефектных кристаллах. В зависимости от частоты и соотношения длины волны УЗ и длины свободного пробега тепловых фононов в кристалле (определяемой темп-рой) рассматриваются разл, модели фононного поглощения. На сравнительно низких частотах действует т. н. механизм Ахиезера. Он заключается в том, что звуковая волна, представляющая собой когерентный пучок фононов, нарушает равновесное распределение тепловых фононов, и вызванное ею перераспределение знергпи между фононами приводит к необратимому процессу диссипации энергии. Этот механизм имеет релаксац. характер, причём роль времени релаксации играет время жизни фюпо-на, равное т 1/с 3-к1сус , где I — длина свободного пробега фонона, с — средняя скорость звука. В этом случае коэф. П. з. [c.658]

П. э. отлично от нуля и положительно для необратимых процессов (критерий необратимости о 0). В стационарном состоянии П. э. минимально Приго-жина теорема). Конкретное выражение для входящих в П. э. кинетич. коэф. через потенциалы взаимодействия частиц определяется методами неравновесной ста-тистич. механики или кинетической теории газов. В случае теплопроводности П. э. пропорционально, квадрату градиента темп-ры и коэф. теплопрово Йгости, в случае вязкого сдвигового течения — квадрату градиента скорости и сдвиговой вязкости, в случае диффузии — квадрату градиента концентрации и коэф. диффузии. [c.137]

Изменение свойств органич. веществ связано гл. обр. с процессами возбуждения и ионизации молекул. При этом образуются вераввовесные электроны, ионы, ионные радикалы, молекулы в возбуждённом состоянии. Взаимодействие излучения с органич, веществами сопровождается газовыделением. Радиац. стойкость органич. веществ зависит от кол-ва растворённого в них О, и скорости его поступления из окружающей среды. В присутствии Оз происходит радиац.-хим. окисление вещества, В результате изменяется хим. и термин, стойкость вещества, может возрасти его хим. агрессивность по отношению к конструкц, материалам. Сшивание и деструкция полимеров — необратимые процессы, к-рые приводят к наиб, значит, изменениям структуры. [c.202]

В плазме осн. роль играют эл.-магн. взаимодействия заряж. частиц, и лишь статистич. теория, как правило, способна дать ответ на любые вопросы, связанные с поведением плазмы. В частности, она позволяет исследовать проблему устойчивости высокотемпературной плазмы во внеш. эл.-магн. поле. Эта задача чрезвычайно актуальна в связи с проблемой осуществления управляемых термоядерных реакций. Существенный вклад в феноменологич. теорию необратимых процессов и термодинамики нелинейных необратимых процессов внёс И. Р. Прягожин (I. Prigogine). [c.315]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...