Гиббса закон

Фазовый анализ кривых охлаждения проводят, используя правило фаз Гиббса (закон фаз) число равновесно сосуществующих в какой--либо системе фаз не может быть больше числа образующих эти фазы компонентов плюс, как правило, 2. [c.50]

Основные положения фазового равновесия были рассмотрены в гл. 2 (правило фаз Гиббса, законы Генри и Рауля и др.). Там же для идеальных бинарных систем получено уравнение (2.20), которое описывает линию равновесия [c.103]

Второй закон термодинамики будет записан в форме неравенства Гиббса — Дюгема [8] [c.151]

Анализ диаграмм состояния возможен при использовании правила фаз (закон Гиббса). [c.36]

В конце XIX в. ряд ученых (Ренкин, Максвелл, Больцман, Гиббс, Смолуховский и др.) доказывали в своих работах, что второй закон термодинамики не является абсолютным законом природы, а имеет значение только для макропроцессов и неприменим для микросистем. [c.128]

Все эти функции связаны обычными в равновесной термодинамике уравнениями (соотношение Гиббса, уравнение Гельмгольца и т. д.). Второй закон термодинамики для t-фазы при этом имеет вид [c.33]

Этот результат не является выражением особенностей рассмотренной системы (идеального газа), он следует из законов термодинамики. Для расчета всех овойств системы, как было показано, достаточно знать одно (фундаментальное) соотношение между ними, поэтому уравнения состояния не могут быть независимыми. Связь между ними выводится наиболее естественно- при помощи уравнений Гиббса—Гельмгольца, так называют соотношения между двумя любыми термодинамическими потенциалами, которые различаются друг от друга только одной независимой переменной, т. е. получаются один из другого при однократном преобразовании Лежандра [c.93]

Для выяснения физического смысла условий равновесия термодинамических систем полезно еще раз обратиться к аналогии между термодинамическими и механическими системами. Эта аналогия имеет в данном случае серьезные основания критерий (11.1), сформулированный Гиббсом, является по существу обобщением соответствующих вариационных принципов классической механики на термодинамические системы. При этом, несмотря на использование нового, не имеющего механического аналога физического закона (второго закона термодинамики), Гиббс применил не только принятые в теоретической механике методы, но и ее терминологию. [c.104]

Амплитуда колебания 186, 201 Аппеля— Гиббса уравнения 84 Архимеда закон 254 Аэродинамика 264 [c.341]

Трудно объяснимое на первый взгляд наличие каскада переходов в неравновесной системе становится понятным, если принять во внимание статистический характер свойств среды. В равновесных системах состояние равновесия устойчиво относительно флуктуаций, которые непрерывно возмущают средние значения потоков энергии. Вблизи равновесия флуктуации затухают. Поэтому можно считать, что равновесные и близкие к равновесным системы управляемы. В них равновесие контролируется стремлением системы к минимуму свободной энергии Гиббса. В неравновесных условиях устойчивость системы контролируется стремлением системы к минимуму производством энергии. Но что же заставляет систему забывать, что она является неравновесной и эволюционировать на определенном этапе по законам равновесной термодинамики Физические причины такого поведения рассмотрены ниже. [c.43]

Обратимо разделить смесь газов и, следовательно, доказать теорему Гиббса можно и без использования полупроницаемых перегородок (см. в кн. Лоренц Г. А. Лекции по термодинамике. М., 1941. 70). Теорему Гиббса можно также доказать, используя закон Дальтона (см. задачу 3.6). [c.69]

Доказать теорему Гиббса об энтропии смеси идеальных газов, используя закон Дальтона. [c.86]

То, что практически опознающее устройство будет делать ошибки при разделении смеси из близких по своим свойствам атомов и не полностью отделять их друг от друга, ни в коей мере не означает недостаточности традиционного подхода к парадоксу Гиббса и тем более его отсутствия. При учете ошибок опознающего устройства при разделении трудно различимых компонент особенность смешения тождественных газов исчезает (устройство полностью не разделяет и близкие по свойствам атомы ). Это приводит к непрерывному изменению AS в зависимости от степени различия атомов, но не к отсутствию парадокса Гиббса, имеющему место (как и закон инерции) в предельном случае отсутствия ошибок опознающего устройства (отсутствия влияния внешних тел на движущееся тело). [c.319]

В классическом случае (Л- 0) скачок АС/ равен нулю, т. е. парадокс Эйнштейна не имеет классического аналога. Это обусловлено независимостью внутренней энергии классического идеального газа от его плотности NjV. В отличие от и плотность внутренней энергии этого газа u=UIV зависит от плотности газа и поэтому испытывает скачок при переходе от смешения близких газов к смешению тождественных газов. Это убедительно показывает, что парадоксы Гиббса и Эйнштейна не связаны с дискретностью различия смешиваемых газов в противном случае получалось бы, что для определения изменения внутренней энергии идеального газа непрерывный переход к тождественным газам допустим, а для определения изменения плотности его внутренней энергии такой переход противоречит законам физики. [c.326]

ЗАКОНЫ ГИББСА — КОНОВАЛОВА. [c.139]

Первый закон Гиббса—Коновалова устанавливает взаимосвязь между изменениями состава и изменениями давления (или температуры) в сосуществующих фазах. Его можно сформулировать следующим образом а) давление пара раствора возрастает (уменьшается) при увеличении концентрации того компонента, содержание которого в паре больше (меньше), чем в растворе б) температура кипения раствора возрастает (уменьшается) при увеличении концентрации того компонента, содержание которого в паре меньше (больше), чем в растворе. [c.139]

Второй закон Гиббса—Коновалова описывает свойства систем в экстремальных точках изотерм Х2 — Р или изобар Х2 — Т бинарного раствора. Его можно сформулировать следующим образом. [c.140]

Функция 0 = Н—Т5 называется энергией Гиббса или изобарно-изотермическим потенциалом (кратко — изобарный потенциал). С использованием энергии Гиббса объединенное выражение первого и второго законов термодинамики можно представить так [c.114]

Наряду с работой изменения объема dL — pdV важное значение имеет полезная работа dLn=—Vdp, понятие о которой было введено в 5. Термодинамическими потенциалами для полезной работы являются уже упоминавшиеся ранее энтальпия Н 8, р) и изобарный потенциал (энергия Гиббса) С(Т, р), для которых объединенное выражение первого и второго законов термодинамики имеет вид [c.246]

Выражение (10.26) есть объединенное выражение первого и второго законов термодинамики для многокомпонентной системы переменного состава. Такие выражения можно получить и для трех других термодинамических потенциалов, основываясь на формулах (10.18), (10.22) и (10.23). Применительно к обратимым процессам выражения типа (10.26) становятся уравнениями, их называют основными термодинамическими уравнениями Гиббса. [c.248]

Твердость 422 Гесса закон 175, 366 Гетерогенная система 363 Гетинакс — Теплоемкость 39 Гиббса правило фаз 66, 365 [c.707]

Классификация фазовых переходов 192-196 Колебания химические 414 Коллигативные свойства растворов 204, 211 Коновалова—Гиббса закон 186, 187 Константы Ван дер Ваальса 41 [c.453]

Общие закономерности сосуществования устойчивых фаз, отвечающих тео1ретическим условиям равновесия, могут быть выражены в математической форме, именуемой правилом фаз, или законом Гиббса. [c.109]

Гиббса энергия 267—269, 271—273, 276, 281, 293 Гинье — Престона закон 498 Гомогенизация 507, 515 Границы большеугловые 501, 505 [c.552]

Характерную экспоненциальную форму закона (7.3) впервые нащупал Максвелл в 1860 году, разбирая частный вопрос о распределении молекул идеального газа по скоростям. Больцман совсем на другом пути воспроизвел и углубил результат Максвелла, показав, что он следует из условия максимальности энтропии в равновесном состоянии. Для этого ему нужно было догадаться, что энтропия есть логарифм числа микросостояний, реализ)тощих данное макроскопическое состояние. Универсальный характер максвелл-больцманов-с-кого распределения и, в особенности, его пригодность для описания свойств макроскопически больпшх подсистем, в свою очередь состоящих из множества частиц, были особенно ясно осознаны Гиббсом, который и предложил этот термин каноническое распределение. В этой связи говорят иногда, что это распределение описьшает поведение системы, находящейся в термостате. [c.149]

Долгое время считалось, что для нелинейных систем требуется применение законов неравновесной термодинамики. Г.П. Гладышев [2] развил подходы макротермодинамики, позволяющие использовать законы классической термодинамики для открытых систем путем введения принципа локального равновесия. В соответствии с этим принципом любая открытая система может быть представлена как квазизакрытая, в которой открытые подсистемы поме-uieHbi в термостат. Это позволяет для описания сложных систем применить уравнения классической термодинамики, используя представления о средней удельной энергии Гиббса (энергия Гиббса, отнесенная к локальному объему). [c.3]

Макротермодинамическая теория Г.П. Гладышева позволяет использовать второй закон термодинамики для открытых систем. Определяющим при этом является вывод о том, что при наличии термостата удельная величина функции Гиббса (для некоторого объема) стремится к минимуму. [c.23]

Как отмечалось в 16, в литературе известна точка зрения на парадокс Гиббса, согласно которой решение этого парадокса связывается с дискретным различием смешиваемых газов. Парадокс Гиббса сводится к скачку в поведении AS при непрерывном сближении параметров различия газов. Но в реальном физическом мире различие между газами определяется отличием друг от друга их агомов, каким-либо дискретным квантовым числом (зарядом, числом нуклонов и т. д.), которое по самому смыслу понятия дискретности не может изменяться ненрерывно. Предполагая непрерывное изменение различий между газами, мы вступаем в противоречие с законами физики и в результате приходим к парадоксу Гиббса Если перейти к предельному случаю смеси тождественных молекул, то формула (8) не изменяется. Это нелепо, так как при удалении перегородки между газами, состоящими из совершенно одинаковых молекул, не может быть и речи ни о каком процессе диффузии. Следовательно, предельный переход здесь недопустим. Он противоречит атомизму вещества и тому факту, что между различными видами атомов (например, атомами И и Не) нет никакого непрерывного перехода . Таким образом, согласно этой точке зрения, значение Sf, для энтропии после смешения тождественных газов нельзя получить из формулы (4) потому, что незаконен предельный переход поскольку [c.323]

В шестой главе изложена общая термодинамическая теория фазовых равновесий в растворах. Дан вывод дифференциальных уравнений, описывающих влияние внешних условий на равновесие сосуществующих фаз в бинарных двухфазных системах. Подробно рассмотрены фазовые равновесия жидкость—пар. Даны строгая формулировка и вывод законов Гиббса—Коновалова и законов Вревского и охарактеризованы границы их применимости. [c.5]

Экспериментальные исследования ПО казывают, что при ПО строении теории бесконечно разбавленных растворов наиболее целесообразно исходить из закона Генри, так как в разбавленных растворах легче обнаружить отклонения от закона Генр и, чем отклонения от закона Рауля. Следует отметить также, что при формулировке зако номериостей, которым подчиняется давление пара разбавленных растворов, мы не использовал и явное выражение для химического потенциала растворителя и растворенных веществ в разбавленном растворе. Как будет показано в гл. 3, анализ уравнения Гиббса—Дюгема (1.32) и применение закона Генри (2.45) (в сочетании с некоторыми другими утверждениями нетермодинамического характера) позволяют найти аналитические выражения для химических потенциалов веществ в предельно разбавленных растворах. [c.41]

Систематические погрешности можно обнаружить с помощью методов, основанных на термодинамических закономерностях. Они заключаются в проверке термодинамической согласованности экспериментальных данных путем сопоставления с различными формами уравнения Гиббса — Дюгема (4.64). Так, если паровая фаза подчиняется законам идеальных газовых смесей, для проверки термодинамической согласованности экспериментальных данных можно воспользоваться уравнениями Дюгема — Маргулеса. [c.102]

Перейдем теперь к выводу законов Гиббса—Коновалова (1881) и законов Вревского (1913—1916). [c.139]

Законы Гиббса—Коновалова описывают изменения состояния pajBHOBe HH бинарных двухфазных систем при изотермических или изобарических процессах. [c.139]

Первый закон Гиббса—Коно1валова применим как для систем, для которых на кривых Х2 — Р и Х2 — Т иет экстремумов (см. рис. 4.1), та к и к сиЬтемам с экстремумами на этих. кривых (за исключением самих экстремальных точек) (см. рис. 4.4, б—<Э). [c.140]

Первый закон Гиббса—Коновалова спраоедл , как отмечалось, вдали от критической точки жидкость—шар бинарного раствора. Вблизи (критической точки жидкость—пар бинарного раствора знаменатели в выражениях (6.43) — (6.46) могут оказаться отрицательными, и первый закон Гиббса—Коновалова перестанет быть справедливым. [c.140]

Третий закон Гиббса—Коновалова устанавливает взаимосвязь между изменениями состава жидкой и паровой фазы в изотермических или изобарических условиях. При изотермических и изобарических условиях составы раствора и пара изменяются си мбатно [c.140]

Третий закон Гиббса—Коновалова (6.55) следует из сооотноше-кий (6.47) — (6.50). Третий закон Гиббса—Коновалова имеет те [c.140]

Дальнейшее обобщение и развитие энергетических концепций стали возможны на основе фундаментальных законов термодинамики. Трибосистема с позиций термодинамики необратимых процессов, как отмечалось выше, при определенных условиях является открытой термодинамической системой, обменивающейся энергией и веществом с окружающей средой. Известно, что в термодинамике неравновесных систем в отличие от равновесной термодинамики изучают изменения состояний, протекаюи ,ие с конечными, отличными от нуля скоростями. Предмет исследования - переносы массы, энергии, вызванные различными факторами, называемыми силами. Причиной возникновения потока всегда являются различия в значениях термодинамических сил температуры, давления и концентрации или их функции, т.е. перепады, или градиенты. Поэтому поток теплоты в трибосистеме появляется, если возникает градиент температуры, а поток вещества есть следствие наличия градиента концентрации и т.д. Следовательно, термодинамические силы представляют собой градиенты, характеризующие удаленность трибосистемы от термодинамического равновесия. Суть применения законов классической термодинамики к неравновесным системам заключается в предположении о локальном равновесии внутри малых элементов областей системы. Представление о локальном равновесии позволяет изучать больп1ое число практически важных неравновесных систем, к которым с полным основанием можно отнести и трибосистемы. При этом все уравнения сохраняют свою ценность по отношению к малым областям, а значит, и общность описываемых ими закономерностей. Так, уравнение Гиббса, показываюилее зависимость внутренней энергии U от энтропии S, объема и химических потен- [c.107]

Вероятно, это понимали и физики времен установления закона сохранения энергии. Так, еще в 1842 г. Уильям Гров одним из первых разделил силы на движение, теплоту, свет, электричество, магнетизм и химическое сродство — силу стремления химических элементов к взаимодействию Г ельмгольц и Гиббс позже показали, что химическое сродство определяется свободной энергией системы, то есть той частью полной энергии ее, которую можно превратить в работу в данных условиях окружающей среды. Майеровы силы — гравитационную, механическую, тепловую, магнитную, электрическую, химическую — Гельмгольц, как мы видели, сгруппировал в напряженные и живые , рассмотрев, кроме перечисленных, еще и упругостную. Ранкин применяет другую терминологию — делит энергию на потенциальную и актуальную и добавляет к видам Гельмгольца лучистую теплоту , свет, статическое электричество . Интересно, что через 100 лет в знаменитых фейнмановских лекциях прибавляется только ядерная энергия и энергия массы ... [c.126]

Второй закон термодинамики и энтролия позволили лучше оценить энергетические возможности систем. Еще Гиббс и Гельмгольц доказали, что в данной среде, например в земиой атмосфере, можно использовать только часть полной энергии системы At/, например химического топлива. Эта часть была названа свободной энергией — AF. Другая же часть энергии топлива -- связанная , равная произведению температуры окружающей среды То на изменение энтропии в обратимых процессах (например, в результате изменения числа молей газообразных веществ, участвующих в реакции)—Д5о, то есть — Qq—To Sq, — переходит в тепло и рассеивается в окружающей среде. Таким образом, максимальная работа, которую способна совершить система, не может превысить величины 1 тах=At/—7 оА5о=Д/ . Поскольку же в реальных процессах всегда имеют место потери вследствие необратимости — ToAS , то действительная работа всегда меньше максимальной —ГоСА о-Ь [c.160]

Возможность и интенсивность каждого коррозионного процесса может быть количественно оценена на основании законов химической термодинамики. При реализации окислительновосстановительных коррозионных реакций (см. табл. 1) совершается работа химического процесса. Фактором емкости служит количество преобразованных веществ (металл и компоненты-окислители), а факторами интенсивности — величина изменения одной из термодинамических функций U, Н, F, G (термодинамические потенциалы). Наиболее широко используется для подобных расчетов изобарно-изотермический потенциал G (функция Гиббса). Путем несложных расчетов при использовании стандартных табличных значений А G/, 298, образования реагирующих веществ, с последующим введением [c.121]

Объединяя два закона термодинамики, Гнббс в своей знаменитой работе вводит термодинамический потенциал е и химические потенциалы р,ь Х2, (хз- При этом подразумевается, что каждый из этих потенциалов сохраняет постоянное значение в любой системе физических переменных. Важно отметить, что согласно Ван Риссельбергу эта гипотеза означает неприменимость термодинамического потенциала Гиббса для произвольной системы физических переменных. Подчеркнем особо, что сродство А не зависит от существования этих термодинамических потенциалов. [c.14]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...