Уравнение термодинамики образования

В предисловии к этому изданию учебника автор писал По сравнению с четвертым изданием (1946) учебник подвергся основательной переработке, вызванной необходимостью согласовать его содержание и порядок изложения с новой программой курса, утвержденной Министерством высшего образования 25 июля 1949 г. и существенно отличающейся от ранее действовавшей. В частности, подобающее место отведено роли русских и советских ученых в развитии технической термодинамики, добавлена глава о дифференциальных уравнениях термодинамики, устранено раздельное изложение паровых процессов для насыщенного и перегретого пара, подробнее развиты главы, посвященные компрессорам и паровым турбинам по необходимости истечение паров излагается раздельно от истечения [c.340]

Используя рассмотренные правила преобразования переменных, можно выразить любой из аргументов функции S U, V, п) как функцию остальных величин и S. Каждая из образованных таким образом функций V U, S, v, n), n,(U, S, V, n ) и другие также будет характеристической. Задача заключается, однако, в том, чтобы иметь характеристические функции удобные для применения. Так, функции S(U, V, п) и U S, V, п) не удобны для практического использования из-за того, что их независимые переменные нельзя непосредственно контролировать экспериментально, т. е. нельзя измерить их или поддерживать значения соответствующих величин в интересующем процессе на заданном уровне. Прежде всего это касается, конечно, переменных U н S, но отмеченные трудности возникают и с другими экстенсивными переменными. Поэтому на основе фундаментальных уравнений (7.3), (9.1) в термодинамике получают другие вспомогательные характеристические функции с более удобными наборами аргументов. [c.80]

Поскольку вывод и итоговое уравнение формально справедливы не только при pa/pi > 1, но и при О < рз/р < 1, т. е. при образовании скачка разрежения, то в последнем случае должно было бы быть 2 — Si < О, т. е. энтропия должна убывать. Но это противоречит второму началу термодинамики, следовательно,, образование скачков разрежения невозможно. Это доказывается также и анализом механизма образования в газах волн уплотнения и волн разрежения. [c.427]

В полученные гидродинамические уравнения неразрывности для компонентов, движения и энергии входят усредненные величины, которые еще необходимо выразить через параметры, характеризующие макросостояние вещества. К таким величинам относятся, например, средняя полная внутренняя энергия компонентов, массовая скорость образования компонентов за счет всех химических реакций. Установление упомянутых связей требует привлечения сведений из термодинамики и химической кинетики, к их изложению мы сейчас и переходим. [c.29]

Приведенные примеры метастабильных течений иллюстрируют всю сложность анализа такого рода процессов, так как описать их с помощью уравнений газодинамики и термодинамики не удается. Поэтому следует обратиться к кинематике образования капель и получить так называемое уравнение скорости конденсации, которое связывает влагосодержание с другими параметрами течения. [c.27]

Более убедительны были бы исследования, показывающие, что переход в пассивное состояние или депассивация происходят при потенциалах, достаточно близких к равновесному потенциалу образования окисла. Последний же должен зависеть от pH раствора, как следует из уравнения ( 1,3). Здесь мы должны привлечь к рассмотрению вопроса термодинамику. [c.211]

Для вычисления энтропий про стых веществ и химических соединений при различных температурах пользуются постулатом Планка, который гласит, что при абсолютном нуле энтропия 5о правильно образованных индивидуальных кристаллических веществ равна нулю. Это положение, иногда называемое третьим законом термодинамики, дает возможность вычислять абсолютные энтропии веществ. Энтропия вещества при температуре Т, если вещество в интервале от О до 7° К не претерпевает фазовых переходов, определяется уравнением [c.237]

Раздел 3 — Неравновесные состояния условия равновесия и их применение (возрастание энтропии при необратимом адиабатическом переходе из одного равновесного состояния в другое определение энтропии неравновесных состояний определение свободной энергии для равновесного состояния изменение энтропии при необратимых процессах изменение свободной энергии при необратимых процессах условия равновесия системы замечания, связанные с уточнением физического смысла законов термодинамики фаза условие устойчивости системы, состоящей из одной фазы фазовые превращения фазовые превращения первого рода уравнение Клапейрона — Клаузиуса равновесие трех фаз поверхность термодинамического потенциала критическая точка поверхностная энергия и поверхностное натяжение роль поверхностного натяжения при образовании [c.364]

На основании уравнений (1.4.4) и (1.4.5) основное положение термодинамики необратимых процессов об образовании энтропии как положительной величины описывается следующим выражением [c.26]

К росту давления, подчиняются второму закону термодинамика и могут быть названы ударными волнами . Наоборот, разрывные волны, приводящие к падению давления, скажем от С до-О, хотя они также удовлетворяют уравнению Гюгонио (199) никогда не могут появиться, потому что это означало бы уменьшение энтропии. Однако невозможность таких волн не вызывает удивления, так как мы знаем, что только волны сжатия (с увеличивающимся р) проявляют стремление к увеличению крутизны и, следовательно, к образованию ударной волны Любые случайно возникшие разрывы, давление на которых мгновенно падает, сглаживаются, превращаясь в непрерывные возмущения (рис. 34). [c.201]

В соответствии с определением (18.1,4), основанным на феноменологической неравновесной термодинамике, наличие температурного градиента внутри образца, находящегося в описанных выше условиях, приводит к образованию градиента электрохимического потенциала (уровня Ферми) внутри образца, величина которого определяется коэффициентом а. Согласно уравнению (18.1.8), это обусловливает возникновение градиента активности (или концентрации) электронов внутри образца и появление электрического поля. [c.461]

Термодинамические потенциалы веществ или реакций мой<по вычислить из значений теплоты образования, энтропии и теплоемкости с учетом третьего закона термодинамики по уравнению [c.32]

Новый способ термодинамического описания малых объектов предложил Хилл [36]. Исходные макроскопические уравнения термодинамики применяются к ансамблю из п независимых, эквивалентных по природе, но, вообще говоря, различных малых систем. Их различие обусловлено флуктуациями свободных параметров, таких как число частиц в системе, объем, энергия (при постоянстве Т, р, р,). Может меняться и число систем ансамбля. Каждая система включает в себя пузырек (капельку) вместе с окружающей его фазой. Поверхностное натяжение не вводится в рассмотрение. Приращение внутренней энергии ансамбля содержит член, обусловленный изменением п. В теории делается переход к уравнению для отдельного пузырька, определяется работа его образования. Трудность состоит в установлении связи между теорией и экспериментом. Для конкретных приложений метода Хилла требуется привлечение модельных представлений [36, 37], [c.24]

Если в процессе дросселирования теплота не подводится к рабочему телу и не отводится от него, то уравнение (13.26). можно упростить. Такой процесс иосит название адиабатного дросселирования (q = 0). При дросселировании работа расширения рабочего тела от давления р до давления р., полностью затрачивается на образование турбулентных завихрений и преодоление сопротивления трению. Совершаемая потоком работа трения превращается в теплоту Q,p, которая полностью воспринимается самим потоком. В соответствии со вторым началом термодинамики это приводит к возрастанию энтропии потока, поэтому процесс дросселирования внутренне иеобра-т и м, так как теплоту трения нельзя преобразовать в работу. В случае адиабатного течения 0) без совершения техниче- [c.20]

Результаты исследований позволяют объяснить эффект безызнос-ности на основе законов неравновесной термодинамики и теории образования структур при неравновесных процессах. Согласно термодинамике неравновесных процессов новые структуры могут появляться в природе в тех случаях, ко1 да выполняются следующие четыре необходимых условия I) система является термодинамически открытой, т.е. может обмениваться веществом и (или) энергией со средой 2) динамические уравнения системы нелинейны 3) отклонение от равновесия превышает критическое значение 4) микроскопические процессы происходят коопе-рированно (согласованно) (59, 71] Названные условия могут быть реализованы в некоторых трибосистемах, которые при определенных условиях обладают свойствами открытых термодинамических систем, а микроскопические физико-химические процессы при трении происходят коопериропанно и ведут к возникновению и самоорганизации структур, связанных с производством отрицательной энтропии и увеличением упорядоченности системы. Установлено, что свойства открытой термодинамической системы и самоорганизация структур присуп и трибо-системам в условиях избирательного переноса при трении, [c.142]

Математическое моделирование, закон поверхностного разрушения твердых тел при трении в общем случае должны учитывать физические, химические, механические явления, контактную ситуацию, изменение геометрических характеристик твердых тел во времени, кинематику движения, структуру и состав поверхностных и приповерхностных слоев, образование химических поверхностных соединений, состояние смазочного слоя. Получение уравнений, характеризующих в общем случае процесс поверхностного разрушения при трении, должно базироваться на синтезе эксперимента и математических моделей, учитывающих физико-химические процессы, механику сплошных сред, термодинамику и материаловедческий аспект проблемы. Разрабатываемый теоретико-инвариантный метод расчета поверхностного разрушения твердых тел при трении основывается на уравнениях эластогидродинамической и гидродинамической теории смазки, химической кинетики, контактной задачи теории упругости, кинетической теории прочности и учитывает теплофизику трения, адсорбционные и диффузионные процессы. Цель данных исследований —в получении из анализа и обобщений экспериментальных результатов критериальных уравнений с широкой физической информативностью структурных компонентов, полезных для решения широкого класса практических задач и необходимых для ориентации в направлении постановки последующих экспериментальных работ. Исследования в данной области будут углубляться и расширяться по мере развития знаний о физико-химических процессах, г[ротекающих при трении, получения количественных характеристик и развития математических методов, которые обобщают опытные наблюдения. [c.201]

Сопоставим тепловой эффект реакции с теми термодинамическими функциями, которые исследовались в первом начале термодинамики. Рассмотрим в качестве примера реакцию образования водяного пара из водорода и кислорода в условиях постоянного объема (у = onst) и постоянного давления (р = onst). Ввиду того, что тепловой эффект относится к 1 молю образовавшегося продукта, в термохимии часто прибегают к дробным коэффициентам уравнений химических реакций и, кроме того, вместо обычной стрелки, указывающей направление реакции, пишут знак равенства, так как по обе стороны уравнения равны не только массы веществ, но и запасы энергии. [c.181]

Прежде чем закончить описание математических моделей диффузии в непрерывной среде, следует вкратце остановиться на диффузии в гетерогенных и многофазных системах. Подобные задачи возникают как в фундаментальных, так и в прикладных исследованиях. В однофазных системах уравнение баланса (1.7) выполняется всегда, по крайней мере в неподвижной лабораторной системе отсчета. Одиако в условиях фазового роста и перемещения поверхности раздела фаз уравнение (1.7) оказывается непригодным и должно быть заменено аналогичным уравнением, записанным для движущейся системы координат. Последнее уравнение будет. выполняться в каждой области гомогенности. Необходимо также задать условия сопряжения на поверхностях раздела, связывающие между собой концеитрации одного и того же компонента в двух смежных фазах. Согласно второму Закону термодинамики одним из таких условий является непрерывность химического потенциала при переходе через поверхность раздела. Часто используется второе условие, а именно непрерывность потока рассматриваемого компонента при переходе через границу фаз. Таким образом, концентрация Данного компонента i и ее градиент ие должны быть одновременно непрерывными прн переходе через поверхности раздела в гетерогенных системах. Прекрасным примером подобной диффузионной задачи может служить задача об окислении металла с образованием двух или большего числа окислов с составами, отвечающими различным стехиометрнческим соотношениям. [c.30]

Свободная энергия образования. В табл. 3.11 и на рис. 3.16 приведены значения S.F, полученные в разных работах для U , U g и U2 3. В приведенных значениях наблюдается значительное расхождение, превышающее в отдельных интервалах температур допустимые пределы. В случае юпределения AF из измерений давления пара по третьему закону термодинамики при 2000° К погрешность в общем случае достигает 13 кдж/моль. Ошибки в оценках энтропии повышают погрешность в оценке энтальпии до 20 кдж/моль. При использовании второго закона термодинамики погрешность определения свободной энергии образования связана главным образом с ошибками измерения температуры она увеличивается по мере сужения исследуемой области температур. Практически погрешность может составлять 20—40 кдж/моль [116]. Расчетные уравнения Кубашевского и Эванса 161] и значения, согласованные на Венском симпозиуме по термодинамике 17], базирующиеся не на очень точных калориметрических данных, также не могут быть признаны правильными. [c.187]

Исходные ур-ния Г. д. явл. следствием применения осн. законов механики и термодинамики к движущемуся объёму сжимаемого газа. Неустано-вхшшиеся движения вязкого сжимаемого газа, когда параметры газового потока в каждой его точке изменяются с течением времени, описываются полными Навъе — Стокса уравнениями. Одной из осн. физ. особенностей движения сжимаемых сред явл. возможность образования и распространения в них ударных волн, к-рые движутся со скоростью, превышающей скорость распространения звук, волн и представляют собой узкую область чрезвычайно больших градиентов давления, плотности, темп-ры и скорости газа. [c.103]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...