Перегородка адиабатическая

Изложение удобно начать с определения особого типа перегородки — адиабатической перегородки (или оболочки), в которую можно заключить термодинамическую систему. Оболочка, в которую заключена система, называется адиабатической, если равновесное состояние системы можно изменить только путем изменения ее механических переменных , т. е. совершив над системой определенную работу. Понятие механические переменные будет везде далее употребляться в обобщенном смысле, так что сюда относятся переменные, описывающие электрические и магнитные поля, и т. д., или, другими словами, все нетермические переменные. Неадиабатическая оболочка называется теплопроводящей. Менее строго мы могли бы сказать, что адиабатической оболочкой называется такая оболочка, которая препятствует передаче тепла внутрь системы или из нее. Однако именно благодаря тому, что мы определили понятие адиабатической перегородки, не пользуясь понятием теплоты, мы сможем несколько позже дать точное определение самого понятия теплоты. [c.12]

В качестве примера определим возрастание энтропии при таком типично необратимом процессе, каким является адиабатическое расширение тела в пустоту (напомним, что адиабатическое расширение в пустоту составляет основной процесс в опыте Джоуля). Предположим для определенности, что расширяющимся телом является газ, который заключен в одной половине теплоизолированного сосуда с жесткими стенками. Другая часть сосуда, отделенная от первой свободно открывающейся адиабатической перегородкой, не содержит газа (рис. 2.23). [c.61]

Пример 9.1. В эксперименте Джоуля — Томсона газ, заключенный в трубку с адиабатическими стенками, протекает при стационарных условиях через пористую перегородку из области е высоким давлением в область низкого давления, причем давления по обе стороны пористой перегородки поддерживаются постоянными. В результате получают, что температуры по обе стороны перегородки различны. [c.151]

Далее, если перегородки между отдельными газами 1, 2,...,п удалены и газы смешались, при постоянной температуре никакого изменения внутренней энергии не произойдет. Кроме того, в соответствии с уравнением (2-26) не будет никакой передачи тепла, потому что работа процесса равна нулю. Поэтому если несколько идеальных газов, подчиняющихся закону Гиббса — Дальтона, адиабатически смешиваются без изменения общего объема от первоначального состояния, в котором газы существовали раздельно при одинаковых давлении и температуре, то конечные давление и температура смеси должны быть соответственно те же, что и давление и температура до смешения. [c.112]

Работа, адиабатические перегородки и адиабатические процессы [c.22]

Работа возникает как следствие взаимодействия между системами, и нам представляется удобным ввести такой термин, который характеризовал бы взаимодействия, осуществляющие только работу. Им является слово адиабатический . Если граница системы такова, что она допускает взаимодействия с окружающей средой, допускающие лишь совершение работы, то эту границу мы будем называть адиабатической перегородкой, а процессы, протекающие в ограниченной таким образом системе,— адиабатическими. [c.22]

Что такое адиабатическая перегородка [c.34]

Несмотря на то что при наличии адиабатической перегородки связанная система может не достигать определенных состояний, не запрещенных в иных условиях , га кая перегородка не являет- [c.34]

Определения адиабатического процесса и адиабатической перегородки [c.56]

Адиабатическая перегородка существует лишь в нашем воображении и является некоторым предельным случаем по отношению к реальности, так как в физическом мире практически невозможно исключить все виды взаимодействия, кроме взаимодействия, осуществляющего работу. [c.56]

Какова энтропия смеси Если вычислить ее из термодинамического тождества, то в результат войдет неизвестная функция от чисел П1 и П2 (см. (14.18)), которую не удастся определить из аддитивности энтропии. Действительно, если пг молей первого газа привести в соприкосновение с П2 молями второго, разделив их сначала упругой и проницаемой для тепла перегородкой, то температуры и давления обоих газов, конечно, выравняются. Однако если перегородку удалить, то газы не останутся в равновесии начнется хотя и адиабатическое, но отнюдь не равновесное перемешивание, и энтропия увеличится (см. 12). [c.75]

В эксперименте Джоуля — Томсона газ, заключенный в трубку с адиабатическими стенками, протекает при стационарных условиях через пористую перегородку из области с высоким давлением в область низкого давления, причем давления по обе стороны пористой перегородки поддерживаются постоянными [c.101]

Теплообмен между двумя телами не может быть осуществлен при наличии между ними теплоизолирующей (адиабатической) перегородки или если одно из тел обладает свойствами такой перегородки. [c.20]

Рассмотрим два термически сопряженных тела / и //, разделенных теплопроводящей перегородкой и образующих адиабатически изолированную систему (рис. 19) [c.56]

В равновесных процессах изменения состояния термически сопряженных тей / и // каждое тело выполняет определенную (положительную или отрицательную) термодинамическую работу (б/. -Ь б л= бL). На отдельных участках равновесных процессов изменения состояния тел / и //, разделяющая эти тела теплопроводящая перегородка может быть заменена адиабатической (бQJ = 0 ВСц= 0), однако каждое из тел в этом случае проходит общий для обоих тел интервал изменения температуры, так что в момент восстановления теплообмена между телами / и // эти тела неизменно оказываются в состоянии теплового равновесия. [c.56]

Возвратим тело / в исходное состояние ( j) путем обратимого изотермического процесса (в этом обратимом процессе тело II отделено от тела I адиабатической перегородкой и не подвергается изменению), для чего подводим извне тепло Qi = Q .4 и затрачиваем или получаем работу (Qea =5 0 по следствию 1) [c.57]

Если система имеет адиабатические перегородки, температуры частей системы при термодинамическом равновесии могут иметь различные значения. [c.12]

Вообще говоря, термодинамическая система не определена полностью до тех пор, пока неизвестно, что делается на границах системы. Из предыдущего ясно, что любые граничные условия могут быть заменены твердыми адиабатическими стенками, окружающими систему. Следующим примером вспомогательной связи является полупроницаемая перегородка, которая пропускает молекулы одного вида, но непроницаема для молекул других видов. [c.54]

Заменяя граничные условия системы жесткой адиабатической перегородкой, мы получим условия равновесия изолированной системы [c.55]

Известный опыт Кельвина и Джоуля с трубой, разделенной пористой перегородкой, является опять-таки частным случаем только что разобранного явления. Газ течет через перегородку, при значительной разности давлений, стационарным потоком. В течение опыта давление по обе стороны перегородки остается постоянным. Нам нужно найти связь между температурами по обе стороны перегородки, считая, что протекание газа через перегородку происходит адиабатически. Членом — и1 можно опять пренебречь. [c.20]

Рис. 8. Разделение системы адиабатической перегородкой на макроскопические части

Сделанное ограничение сформулированных следствий случаем термически однородной системы существенно. Оно очевидно-предполагает, что внутри системы нет адиабатических перегородок, при наличии которых даже в равновесном состоянии отделенные тими перегородками части системы могут иметь разные температуры. Легко убедиться, что при выводе обоих только что-приведенных следствий предположение о термической однородности было использовано, иначе нельзя было бы говорить об изотермических процессах. Известны примеры термически неоднородных систем, для которых принцип адиабатической недостижимости не выполнен ). Таким образом, на термически неоднородные системы этот принцип не распространяется. [c.48]

Две различные системы, заключенные в адиабатические оболочки, независимо друг от друга приходят в состояние равновесия. Однако если эти две системы привести в контакт с помощью теплопроводящей перегородки, то в общем случае их состояния начнут изменяться, пока не будет достигнуто новое равновесное состояние. Можно сказать, что системы в этом конечном состоянии находятся в равновесии друг с другом ). [c.12]

Так как в идеальном случае вследств1ге теплоизоляции перегородки тепло не подводится и не отводится (адиабатические условия), то по первому закону термодинамики [c.41]

Пусть в одной половине теплоизолированного сосуда с жесткими стенками заключено некоторое количество исследуемого газа (рис. 2.5) другая половина сосуда, oтдeлeн [aя от первой адиабатической перегородкой, не содержит газа, т. е. пуста. [c.33]

Возрастание энтропии при адиабатическом расширении тела в пустоту. Предположим для определенности, что расширяющимся телом является газ, который заключен в частл теплоизолированного сосуда с жесткими стенками. Другая часть сосуда, которая отделена от первой свободно (т. е. без трения) открывающейся адиабатической перегородкой, не содержит газа (т. е. вакуумирована) (рис. 3-11). [c.75]

Энтропия. В термодинамике процессы разделяют на обратимые и необратимые. К числу обратимых относятся изотермические и адиабатические изменения состояния идеального газа. Однако идеально обратимые процессы на практике неосуществимы. Все процессы, сопровождающиеся трением, теплообменом, диффузией и т.п. не могут бьггь полностью проведены в обратом направлении. Статистическая физика связывает эту необратимость с переходом системы от менее вероятного к более вероятному распределению элементов, образующих систему. В качестве примера можно рассмотреть процесс смешения двух газов, разделенных вначале в некотором сосуде перегородкой, после того как перегородка будет удалена. Другим примером может служить выравнивание температур нескольких соприкасающихся тел, имевших вначале различные температуры. [c.197]

Адиабатические процессы. Процесс, в котором не участвует тепловой поток, называется адиабатическим процессом. Процесс при = onst с извлечением перегородки является адиабатическим процессом. С доугой стороны, расширение при = onst, сопровождающееся передачей работы от газа на поршень и потоком тепла к газу, не является адиабатическим процессом. Один и тот же путь изменения состояния в одних условиях может соответствовать адиабатическому процессу, а в других условиях он соответствует неадиабатическому процессу. [c.21]

Рассматривая возможные устойчивые состояния полной системы, можно теперь сделать весьма важное наблюдение. Представим себе, что в исходном положении маятник был отклонен от вертикали, причем воздух внутри яш,ика находился в определенном состоянии (т. е. при определенных давлении и температуре). Допустим далее, что, после того как маятник освобождается, в системе нет никаких взаимодействий (т. е. теплообмена или совершения работы) с окружающей средой. Чтобы устранить взаимодействия, необходимо окружить нашу систему неким гипотетическим идеальным теплоизолятором. Такой изолятор реализует то, что обычно называется адиабатической перегородкой . На практике мы не имеем идеальных теплоизолирующих материалов, однако можгю получить достаточно хорошее приближение к рассматриваемому идеальному случаю. Если нам удалось реализовать такую идеальную теплоизоляцию, то в дальнейшем мы обнаружим, что вследствие вязкой диссипации маятник постепенно перейдет в состояние покоя, соответствующее его устойчивому положению, и все вихри в воздухе также исчезнут, после чего в воздухе установится неизменяющееся устойчивое состояние при несколько более высоких значениях температуры и давления по сравнению с исходными. (Заметим, что гравитационное поле не совершает работы над маятником при его опускании, поскольку при этом потенциальная энергия маятника переходит в кинетическую, которая постепенно диссипирует за счет сил трения маятника о воздух, вследствие чего энергия воздуха возрастает. Разумеется, нам еще предстоит дать определение энергии, и это будет сделано в гл. 5.) Суть нашего важного наблюдения состоит в том, что, сколько бы раз мы ни повторяли данный эксперимент, каждый раз наблюдали бы, что полностью изолированная от внешней среды система из одного и того же начального состояния всегда переходит в одно и то же конечное устойчивое состояние [c.29]

Как отмечалось в разд. 2.4.1, под адиабатической обычно подразумевается перегородка, играющая роль идеального теплоизо-лятора и предотвращающая тем самым теплообмен между системой и окружающими телами. Такая перегородка является лищь гипотетической, поскольку ни одна реальная перегородка не обладает подобными свойствами. [c.34]

Имея определение адиабатического процесса, удобно определить понятие об адиабатической перегородке. Такой перегородкой мы будем называть границу между двумя системами, допускающую исключительно взаимодействие, осуи ествляюи ее работу. Это определение несколько точнее часто встречающегося альтернативного определения адиабатической перегородки как стенки, не проницаемой для теплопереноса. Именно последнее определение этимологически связано с возникновением термина адиабатический. [c.56]

Пар 272 пересыщенный 37 Паровая установка 236 Паровой цикл 237 Перегородка 22 адиабатическая 22, 29, 34, 56 Переход адиабатический 58 Поверхность термодинамическая 319 Полупроницаемая мембрана 127 Потенциал химический 40 Принцип возрастания энтропии 179 Принцип состояния 69 Продукты сгорания 300 Производство энтропии 252 Процесс 20 адиабатический 22, 56, 58 беспотоковый 82 возможный 110 квазистатический 44 необратимый 45, 123 обратимый 126 полупотоковый 88 потоковый 87 [c.478]

В СОСТОЯНИИ [V VI Уг, Т, р) на чистые газы, находящиеся в состояниях V, Т, Р1) и (У, Т, р ). Такой процесс может быть реализован с помощью устройства, изображенного на фиг. 28. Контейнер объемом У состоит из двух контейнеров, причем полупроницаемая стенка В пропускает только частицы газа 2, в то время как полупроницаемая стенка А пропускает только частицы газа 1. Давление, которое оказывает на полупроницаемую перегородку не пропускаемый ею газ, равно его парциальному давлению. Отсюда следует, что при разделении двух контейнеров стенки контейнера с газом 1 испытывают парциальное давление р1, так что полная сила, действующая на контейнер, равна нулю. Следовательно, при адиабатическом процессе работа не совершается, и внутренняя энергия и температуры остаются неизменными. Соответственно не происходит и изменения энтропии. Чтобы вернуть газы в исходные состояния, разделенные газы изотермически сжимаются от объема У до объемов У1 и У2 соответственно. Интегрируя выражение 8 = d QIT = рйУ Т = пВйУ У, получаем приращение энтропии для каждого компонента [c.95]

Другой калориметр, предназначенный для определения истинной теплоемкости при более высоких температурах, изображен на рис. 80. Он сконструирован и изготовлен в ИОНХ АН СССР, Шмидт и Соколовым [79]. Калориметр состоит из двух сосудов, сделанных из платины. Внутренний сосуд 5, являющийся контейнером для вещества, удерживается во внешнем сосуде при помощи шпилек высотой 1 мм. Внутрь калориметра вмонтированы нагреватель и термометр сопротивления, сходные по устройству с образцовым термометром сопротивления конструкции Стрелкова (I, гл. 3). Термометр изготовлен из того же сорта платиновой проволоки диаметром 0,1 мм, который был использован для изготовления группы эталонных термометров. Нагреватель и термометр находятся в тонкостенных кварцевых пробирках, вставленных в цилиндрические ячейки, которые приварены к дну внутреннего сосуда. В отросток, приваренный к корпусу калориметра, вставляют спай дифференциальной термопары платинородий (90% Pt flO% КЬ)—золотопалладий (60Аи%-Ь40% Рй), которая предназначена для измерения разности температур калориметра и первой адиабатической оболочки. На рис. 80 показан только один спай, в действительности же в калориметре использованы три последовательно соединенные термопары. Побочные спаи этой термобатареи расположены на адиабатической оболочке (точнее, отделены воздушной прослойкой в доли миллиметра от ее нагревателя, что обеспечивало надежную электрическую изоляцию при достаточно малой термической инерции). Спаи, расположенные в отростках калориметра, также отделены воздушной прослойкой от внутреннего сосуда с веществом. Перегородки служат для выравнивания температуры. [c.323]

Голономность dQ имеет место только для термически однородной системы. Покажем на примере, что термически неоднородная система будет неголономной. Рассмотрим два разных калорически совершенных газа в замкнутой оболочке, разделенных между собой подвижной адиабатической, т. е. не проводящей тепло перегородкой. Пусть каждого газа будет по одному молю и газы такие, что их теплоемкости различны. Вследствие подвижности адиабатической перегородки давления газов одинаковы, а температуры могут быть разные. Для такой системы будем иметь [c.41]

НеббхЬдимо сразу же уточнить, как понимйть эти вйриаций вариации производятся по тем параметрам системы, которые при указанных фиксированных условиях (их задание фиксирует конечное, равновесное состояние системы) могут принимать неравновесные значения. Это могут быть, например, величины тг, и т.д. в отдельных частях системы, количества веществ в разных фазах, химический состав реагирующей смеси и т.д. и т.п. Допустимы искусственные мысленные построения, перегородки типа (/3) или (7) (но не адиабатические Уипа (от)), поршни и т. д Выбор этих внутренних параметров, по значениям которых Производится варьирование, достаточно произволен и может быть сделан по-разному в зависимости от поставленной конкретной задачи, соображений целесообразности и вк /сов исследователя. [c.91]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...