Состояние термодинамическое

Изменение состояния термодинамической системы во времени называется термодинамическим процессом. Так, при перемещении поршня в цилиндре объем, а с ним давление и температура находящегося внутри газа будут изменяться, будет совершаться процесс расширения или сжатия газа. [c.10]

Таким образом, равновесный процесс состоит из непрерывного ряда последовательных состояний равновесия, поэтому в каждой его точке состояние термодинамической системы можно описать уравнением состояния данного рабочего тела. Именно поэтому классическая [c.10]

Понятие энтропии позволяет ввести чрезвычайно удобную для термодинамических расчетов 7", s-диаграмму, на которой (как и на р, и-диаграмме) состояние термодинамической системы изображается точкой, а равновесный термодинамический процесс линией (рис. 3.1). [c.20]

Термодинамика в первую очередь рассматривает равновесные состояния и равновесные процессы изменения состояния термодинамической системы. Только равновесные состояния могут быть описаны количественно с помощью уравнения состояния. Простейшими уравнениями состояния являются уравнения Клапейрона, Клапейрона — Менделеева, Ван-дер-Ваальса и другие, которые будут подробно рассмотрены в следующих главах. [c.16]

Результаты экспериментов (рис. 2.34 и 2.35) подтверждают зависимость характеристик трубы от теплофизических свойств и состояния термодинамической системы. Абсолютные эффекты подогрева для всех трех режимов работы (см. рис. 2.34) при ц = 0,8-5-0,5 растут до температуры порядка 1500 К, после чего их темп роста снижается и, пройдя через максимум, начинает уменьшаться. [c.96]

Термодинамическое равновесие в двухфазном адиабатном потоке внутри пористого каркаса объясняется чрезвычайно высокой интенсивностью передачи теплоты от жидкости к пару. Развитая поверхность раздела фаз жидкость - пар обеспечивает кратчайшее расстояние передачи теплоты из обволакивающей частицы металла жидкостной микропленки к ее поверхности, в результате чего испарение идет без измеряемой ра> ности температур между жидкостью и паром, а двухфазная смесь находится в состоянии термодинамического равновесия. [c.80]

Сопротивление в исследуемом процессе. При анализе теплообмена при испарении или конденсации потоков теплоносителя внутри каналов с пористым высокотеплопроводным заполнителем было отмечено, что паровая фаза смеси находится в состоянии термодинамического равновесия и имеет температуру, равную локальной температуре насыщения. Причем fj используется как отправная величина для расчета избыточной температуры проницаемой матрицы i = Т -1 . Следовательно, для определения значения в каждом поперечном сечении канала необходимо уметь рассчитать распределение давления в двухфазном потоке вдоль канала. Эта задача также представляет интерес и для расчета полного перепада давлений на пористом заполнителе. [c.122]

Однако, как видно из рис. 97, если функции Ф (I) и Фст( ) являются монотонно возрастающими, то концентрация целевого компонента на поверхности жидкой пленки Фs (с) уменьшается. Такой характер зависимости следует из условия (8. 4. 27), определяющего взаимно однозначное соответствие между температурой и концентрацией целевого компонента на новерхности пленки жидкости в состоянии термодинамического равновесия. [c.327]

Состояние термодинамического равновесия, которое имеет место на свободной поверхности пленки, в общем случае описывается некоторой зависимостью [c.335]

В работах [556, 658] получены приближенные решения этой задачи. Рассмотрим первое из них. Для оптически плотной среды вблизи состояния термодинамического равновесия поток излучения определяется в виде [c.251]

Этот самопроизвольный и необратимый переход изолированных систем в состояние термодинамического равновесия есть, пожалуй, самое фундаментальное общее свойство всех макроскопических объектов. [c.12]

Через некоторое время после таких операций система, если она предоставлена самой себе, может с равной вероятностью оказаться в любом из возможных микросостояний. Но почти все из них будут соответствовать однородному равновесному состоянию. Например, равномерному распределению чернил по стакану. Это и означает, что система почти наверняка перейдет в состояние термодинамического равновесия. Почти наверняка означает с точностью до флуктуаций. [c.21]

Такова больцмановская интерпретация природы неравновесных состояний и механизма их самопроизвольного и необратимого перехода в состояние термодинамического равновесия. [c.21]

В состоянии термодинамического равновесия равен нулю, потому что для каждой частицы с > О в этом случае найдется частица, имеющая такую же по величине, но противоположную по знаку л -компоненту скорости . [c.39]

Но нам нет необходимости проходить весь этот путь заново. Мы знаем, что равновесное состояние термодинамической системы полностью описывается заданием ее внутренней энергии, объема и числа частиц. И, поскольку объем и число частиц разных тел, находящихся в тепловом контакте, могут оставаться неизменными при выравнивании их температуры, мы должны заключить, что изменение последней происходит в этом случае только вследствие перераспределения между ними энергии. [c.72]

Рассмотрим теперь процесс установления теплового равновесия, т.е. выравнивание температуры с количественной точки зрения. Если сделать тепловой контакт между телами достаточно слабым, можно добиться, чтобы скорость изменения их температуры стала сколь угодно мала. При этом можно считать, что каждое тело само по себе все время находится в состоянии термодинамического равновесия . Эти состояния можно характеризовать соответствующими значениями энтропии, и 5 2, которые будут функциями внутренних энергий тел, 1] и (72> и их объемов, и 1 2- предыдущей главе мы видели на конкретных примерах, каким образом равновесная энтропия зависит от этих двух параметров. [c.73]

Поскольку такое перераспределение энергии приближает систему к состоянию термодинамического равновесия, температуры тел должны выравниваться. Это значит, что температура первого тела должна увеличиваться, а температура второго понижаться. Таким образом, наше соглашение о знаке неравенства Г, < Т2 приводит к такому следствию температура тел, объем которых поддерживается постоянным, всегда растет при увеличении их внутренней энергии и уменьшается при ее уменьшении. [c.74]

Поскольку мы считаем, что все это происходит вблизи равновесного состояния, для вычисления соответствующих изменений энтропии можно пользоваться выражениями, определяющими ее зависимость от объема и внутренней энергии в состоянии термодинамического равновесия. Например, формулами (3.8), (3.10) и (3.16). [c.81]

То, что действительно необходимо для получения работы —это неравновесность системы. В состоянии термодинамического равновесия никакие самопроизвольные процессы невозможны. Поэтому совершать работу может только такая система, отдельные части которой не находятся в равновесии друг с другом. Замечательно при этом, что природа неравновесности практически не имеет никакого значения. Чем бы ни отличались друг от друга разные части системы — температурой, давлением, концентрацией частиц или еще чем-нибудь—всегда можно исхитриться и направить процесс установления равновесия по такому пути, чтобы в результате совершалась работа.- [c.109]

На основании таких экспериментальных фактов в термодинамике вводится понятие температуры. Постулат о температуре утверждает, что суш,ествует интенсивная функция состояния равновесной термодинамической системы — температура. Равенство температур двух или нескольких систем является необходимым условием их равновесия между собой. Эта формулировка подразумевает, что внутри системы нет адиабатически изолированных частей, иначе равновесная система может оказаться термически неоднородной и температура как свойство системы может не существовать. Температура является, следовательно, тем внутренним свойством, которое наряду с внешними свойствами должно определять состояние термодинамического равновесия. [c.22]

Приведенное пояснение не отвечает, однако, на вопрос что же называют энергией Последовательное определение любого физического свойства должно прямо или косвенно указывать на способ, которым оно может быть измерено. Энергия может быть измерена только с помощью своих внешних проявлений — теплоты н работы. Поэтому определением энергии, достаточным для термодинамики, является ее первый закон, связывающий эти понятия между собой. Существует аддитивная функция состояния термодинамической системы — внутренняя энергия. Мерой изменения внутренней энергии являются количество поступающей в систему теплоты и совершаемая ею работа [c.42]

Второй закон термодинамики утверждает, что суш,ествует аддитивная функция состояния термодинамической системы — энтропия. При обратимых процессах в адиабатически изолированной системе ее энтропия не изменяется, а при необратимых — увеличивается. В отличие от энергии значения энтропии изолированной системы зависят, следовательно, от характера происходящих в ней процессов в ходе релаксации энтропия изолированной системы должна возрастать, достигая максимального значения при равновесии. Выясним количественную меру энтропии, вытекающую из приведенной выше формулировки второго закона. [c.50]

Равновесное состояние термодинамической системы называют устойчивым стабильным), если любое бесконечно малое воздействие на нее вызывает бесконечно малое изменение состояния, а при устранении этого воздействия система возвращается в исходное состояние. Если при бесконечно малом воздействии происходит конечное изменение состояния — это неустойчивое (лабильное) равновесие. Для термодинамических систем неустойчивость равновесия означает его отсутствие, так как малые вариации состояний таких систем происходят самопроизвольно в связи с флюктуациями физических параметров. Возможны и такие случаи, когда стабильное равновесие становится лабильным при конечных возмущениях состояния, т. е. [c.114]

Энтропия - это функция состояния термодинамической системы, характеризующая направление протекания процесса теплообмена между системой и окружающей средой или направление протекания самопроизвольных процессов. [c.7]

В состоянии термодинамического равновесия диффузия отсутствует и поток i должен обращаться в нуль. С другой стороны, при наличии внешнего поля условие равновесия требует постоянства вдоль раствора суммы ц+f/, где [/ —потенциальная энергия взвешенной частицы в этом поле. Тогда Vfx = —VU = = —f и из равенства i = О получим [c.331]

Пусть, далее, ро — давление в состоянии термодинамического равновесия рс связано с другими термодинамическими величинами уравнением состояния жидкости и является при заданных плотности и энтропии вполне определенной величиной. Давление же р в неравновесном состоянии отлично от ро и является функ-нией также и от Если плотность получает адиабатическое при-раш,с ше бр, то равновесное давление меняется на [c.436]

Уравнение состояния термодинамически идеального газа гласит [c.448]

Предположим далее, что процесс деформирования совершается настолько медленно, что в каждый момент времени в теле успевает установиться состояние термодинамического равновесия, соответствующее тем внешним условиям, в которых тело в данный момент находится (фактически это условие почти всегда выполняется). Тогда процесс будет термодинамически обратимым. [c.19]

Значения энергий Е1, как уже сказано, определяются внутренним строением атома и в дальнейшем будут считаться заданными. Что касается заселенностей, то они зависят от условий, внешних по отношению к атому. Если, например, газ находится в состоянии термодинамического равновесия при температуре Т, то заселенности определяются принципом Больцмана [c.731]

Установленные Эйнштейном соотношения (211.13) между коэффициентами Атп, Впт и Втп имеют совершенно общий характер и применимы к любым квантовым системам (атомы, молекулы, ионы и т. п.). Хотя в ходе рассуждений мы говорили об атомах, но фактически подразумевалось только существование стационарных состояний с дискретными значениями энергий. Разумеется, представления о трех радиационных процессах применимы и к таким источникам, которые не находятся в состоянии термодинамического равновесия. [c.737]

В термодинамике для исследования равновесных процессов широко используют р, у-диаграмму, в которой осью абсцисс служит удельный объем, а осью ординат — давление. Поскольку состояние термодинамической системы определяется двумя параметрами, то на р, у-ди-аграмме оно изображается точкой. На рис. 2.2 точка I соответствует начальному состоянию системы, точка 2 — конечному, а линия 12 — процессу расширения рабочего тела от v до v . [c.13]

Согласно закону Кирхгофа степень черТГгУГы любого тела в состоянии термодинамического равновесия численно равна его коэффициенту поглощения при той же температуре, т. е. е = Л. В соответствии с этим законом отношение энергии излучения к коэффициенту поглощения (Е/А) не зависит от природы тела и равно энергии излучения Ео абсо- [c.91]

Результаты визуального наблюдения на внешней поверхности матрицу структуры вытекающего двухфазного испаряющегося внутри пористого металла теплоносителя без нагрева при адиабатическом дросселировании и при различных способах подвода теплоты к пронииземому каркасу (объемном тепловыделении и внешнем лучистом тепловом потоке) позволяют сделать важный вывод о том, что механизм теплообмена и структура двухфазного потока внутри пористого металла не зависят от способа подвода теплоты к последнему. При этом паровая фаза смеси находится в состоянии термодинамического равновесия. Внешняя поверхность с изменяющимися картинами вытекающего двухфазного потока представляет собой как бы ряд последовательных поперечных сечений образца по толщине и позволяет визуально наблюдать плавное изменение структуры потока. [c.81]

Малые же отклонения, вообще говоря, можно заметить. Только для этого нужно предпринять специальные усилия сильно увеличить чувствительность приборов и уменьшить их инерционность, чтобы они успевали замечать незначительные кратковременные изменения макроскопических величин. Тогда мы увидим, что даже в состоянии термодинамического равновесия эти величины не остаются все время строго неизменными, а слегка пляшут около своих равновесных значений. Такие случайные колебания назьшают флуктуациями. Их существование есть сильнейший довод в пользу больцмановской трактовки состояния термодинамического равновесия. [c.20]

Из того, что мы знаем о равновесных и неравновесных состояниях, следует, что при переходе от вторых к первым энтропия Зшеличивается и достигает максимального значения в состоянии термодинамического равновесия. Поскольку в изолированной системе все переходы идут именно в этом направлении, мы получаем, таким образом, количественную формулировку II закона термодинамики энтропия изолированной системы не может убывать. [c.53]

Представление об энтропии будет играть важную роль в после-дзтощем изложении. Мы увидим, как, используя свойство максимальности энтропии в состоянии термодинамического равновесия, нам удастся, шаг за шагом, понять все тепловые свойства вещества. [c.54]

Число статистически доступных состояний осциллятора, т.е. его статвес д будет определяться в таких условиях произведением интервалов Ах Ау Аг Ар Ар у Ар , в пределах которых заключены значения соответствующих переменных. Нам нужно установить поэтому, чем будет определяться величина этих интервалов в состоянии термодинамического равновесия. [c.62]

Переход таких состояний в состояние термодинамического равновесия обеспечивается соответствующими диффузионными потоками, которые стремятся выровнять существующие в системе неоднородности. Диффузионные потоки тепла от горячих згчастков системы к холодным будут выравнивать температуру, диффузионные потоки частиц будут выравнивать их состав, а диффузионные потоки импульса от движущихся частей системы к неподвижным будут гасить скорость любого макроскопического движения. В этой связи эти неравновесные процессы называют процессами переноса. [c.187]

Существование не изменяющихся во времени состояний термодинамических систем вводится постулатом о термодинамическом равновесии. Согласно этому постулату любая изолированная система через некоторое время обязательно приходит в состояние термодинамического равновесия и находится в этом состоянии сколь угодно долго. Необходимо подчеркнуть два важнейших для термодинамики положения, содержащихся в этом постулате. Во-первых, ограниченность во времени любых макроскопических изменений, происходящих в изолированной системе в ходе ее эвблюции по направлению к термодинамическому равновесию. [c.19]

Наличие вязкости и теплопроводности приводит к диссипации энергии звуковых волн, в связи с чем звук поглощается, т. е. его интенсивность постепенно уменьшается. Для вычисления дис-сипируемой в единицу времени энергии Ёыек воспользуемся следующими общими соображениями. Механическая энергия представляет собой не что иное, как максимальную работу, которую можно получить при переходе из данного неравновесного состояния в состояние термодинамического равновесия. Как известно из термодинамики, максимальная работа совершается, если переход происходит обратимым образом (т. е. без изменения энтропии), и равна соответственно этому [c.422]

Для отношения температур с обеих сторон разрыва имеем согласно уравнению состояния термодинамически идеального газа Т2/Т1 = P2V2/P1K1, так что [c.470]

Скорость химической реакции (измеряемая, скажем, ч[ слом прореагировавших в единицу времени молекул) зависит от температуры газовой смеси, в которой она происходит, уве/ нчиваясь вместе с ней. Во многих случаях эта зависиг.юсть очень сильная ). Скорость реакции может при этом оказаться при обычных температурах настоль о малой, что реакция практически вовсе не идет, несмотря на то, что состоянию термодинамического (химического) равновесия соответствовала бы газовал смесь, компоненты которой прореагировали друг с другом. При достаточном же повышении температуры реакция протекает со значительной скоростью. Если реакция эндотермична, то для ее протекания необходим непрерывный подвод тепла извне если ограничиться одним только начальным повышением температуры смеси, то прореагирует лишь незначительное количество вещества, вслед за чем температура газа настолько понизится, что реакция снова прекратится. Совсем иначе будет обстоять дело при сильно экзотермической реакции, сопровождающейся значительным выделением тепла. Здесь достаточно повысить температуру хотя бы в одном каком-нибудь месте смеси начавшаяся в этом месте реакция в результате выделения тепла сама будет производить нагревание окружающего газа и, таким образом, реакция, раз начавшись, будет сама собой распространяться по газу. В таких случаях говорят о медленном горении газовой смеси или о дефлаграции "). [c.662]

В состоянии термодинамического равновесия свободная энергия, как известно, минимальна. Если на тело не действуют никакие внешние силы, то F как функция от 1 должно иметь минимум при Uih = 0. Это значит, что квадратичная форма (4,3) должна быть положительна. Если выбрать тензор таким, что иц = О, то в (4.3) останется только первый член если же выбрать тензор вида Uih = onst-6 , то останется только второй член. Отсюда следует, что необходимым (и, очевидно, достаточным) условием положительности формы (4,3) является положительность каждого из коэффициентов К и [c.22]

При изучении движения в упругих телах мы до сих пор считали, что процесс деформирования происходит обратимым образом. В действительности процесс термодинамически обратим, только если он происходит с бесконечно малой скоростью, так что в каждый данный момент в теле успевает установиться состояние термодинамического равновесия. Реальное движение происходит, однако, с конечной скоростью, тело не находится в каждый данный момент в равновесии, и поэтому в нем происходят процессы, съремящиеся привести его в равновесное состояние. Наличие этих процессов и приводит к необратимости движения, проявляющейся, в частности, в диссипации механической энергии, переходящей в конце концов в тепло ). [c.177]

Сказанное означает, что мощность излучения, поглощаемая газом при переходах п т, должна равняться мощности, излучаемой при обратных — вынужденных и спонтанных — переходах. Выполнение этого условия обеспечивает неизменность и спектральной плотности энергии излучения (для частоты сотя), и среднего числа атомов в состояниях т, п. Итак, в состоянии термодинамического равновесия должно выполняться равенство [c.735]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...