Метод термодинамических потенциалов

Большое значение для термодинамики имели появившиеся в конце XIX в. работы Гиббса, в которых был. создан новый метод термодинамических исследований метод термодинамических потенциалов), установлены общие условия термодинамического равновесия, развита теория фаз и капиллярности. [c.11]

Термодинамическое исследование физических явлений основывается на использовании начал термодинамики. Само применение начал термодинамики для решения физических задач осуществляется двумя способами. В соответствии с этим различают два метода термодинамики метод циклов (круговых процессов) и метод термодинамических потенциалов (или метод характеристических функций). [c.99]

В настоящее время почти во всех случаях термодинамического исследования применяется метод термодинамических потенциалов. [c.101]

МЕТОД ТЕРМОДИНАМИЧЕСКИХ ПОТЕНЦИАЛОВ [c.101]

Метод термодинамических потенциалов, или метод характеристических функций, был развит Гиббсом. Исходным в этом методе является основное уравнение термодинамики [c.101]

В качестве первой задачи, решаемой методом термодинамических потенциалов, получим найденное уже методом циклов уравнение для зависимости поверхностного натяжения от температуры, с тем чтобы на этом общем примере убедиться в преимуществе метода термодинамических потенциалов. Результат, конечно, будет одним и тем же, так как та или иная закономерность не зависит от метода изучения, а определяется природой явления. [c.111]

Формула (2) была впервые установлена в 1939 г. Г. Лондоном методом циклов, а двумя годами позже она была количественно подтверждена опытами П. Л. Капицы и получена методом термодинамических потенциалов Л. Д. Ландау. [c.336]

Метод термодинамических потенциалов [c.82]

Метод термодинамических потенциалов 82 [c.309]

При изучении этих процессов метод круговых процессов (циклов), широко применяемый в технической термодинамике, должен быть дополнен или заменен методом термодинамических потенциалов. [c.8]

Классическая термодинамика является мощным средством исследования обратимых процессов. И метод циклов, и метод термодинамических потенциалов позволяют получить основные закономерности термодинамических процессов, не вскрывая их молекулярного механизма. [c.234]

Метод термодинамических потенциалов. При термодинамическом анализе различных физических явлений целесообразно пользоваться общим выражением (2.54) для работы процесса через соответствующие обобщенные силы и обобщенные внешние параметры. [c.159]

Чтобы сопоставить метод циклов с методом термодинамических потенциалов, выведем выражение для А/о методом термодинамических потенциалов. Для этого удобнее всего рассмотреть изменение эксергии тела. [c.164]

Таким образом, оба метода приводят, как и следовало ожидать, к одному и тому же результату, однако второй метод дает возможность получить этот результат более коротким путем. В дальнейшем наиболее часто используется метод термодинамических потенциалов, который в математическом плане является более компактным и позволяет быстрее устанавливать искомую зависимость, [c.165]

При использовании метода термодинамических потенциалов, исходят из выражения для работы процесса через соответствующие обобщенные силы и обобщенные внешние параметры. [c.281]

Проиллюстрируем метод термодинамических потенциалов на следующих различных по физической природе явлениях — упругой деформации твердого тела и процессе в гальваническом элементе. Определим в качестве первого примера тепловой эффект при деформации упругого твердого стержня. Предположим для определенности, что упругий твердый стержень, находящийся в среде с постоянным давлением и температурой, подвергается растяжению внешней силой. Работа упругих сил стержня при удлинении на dy равна —Pdy, где Р — внешняя сила, действующая на стержень. Отметим, что P/Q — напряжение, развивающееся в стержне, равное по условию упругости Mdy/y, где М — модуль упругости, а 2 — площадь поперечного сечения стержня. Из выражения для работы вытекает, что у эквивалентно V,a Р эквивалентно—р. Поэтому на основании выражения (2.35) после замены в нем /7 на — р, а V нг у имеем [c.282]

Изложенные выше соображения позволяют понять целесообразность использования понятия потенциала и в термодинамике. Строгий аналитический метод термодинамических потенциалов, применимый практически ко всем задачам термодинамики, был разработан Дж. В. Гиббсом (1875 г.) этот метод является основным для современной термодинамики. Правильно выбранные термодинамические потенциалы позволяют простым способом определять работу в разнообразных условиях, что особенно важно для немеханических видов работы. [c.28]

Получим теперь это же выражение для А/ о методом термодинамических потенциалов, рассматривая изменение эксергии тела. [c.157]

Таким образом, оба метода приводят, как п следовало ожидать,, к одному и тому же результату. В дальнейшем мы будем часто пользоваться методом термодинамических потенциалов, который в математическом плане является более компактным и позволяет быстрее устанавливать искомую зависимость. [c.158]

Поверхностное натяжение зависит от температуры. Это можно доказать методом термодинамических потенциалов [4]. [c.19]

Термодинамическое равновесие системы характеризуется термодинамическими потенциалами. Все термодинамические параметры системы — давление р, объем V, температура Т,.... .. — могут быть получены как частные производные термодинамических потенциалов. Отправной точкой метода термодинамических потенциалов служит основное уравнение термодинамики для равновесных процессов [c.156]

Во второй главе дан вывод основных типов диаграмм состояния двойных систем с помощью метода термодинамических потенциалов. Продемонстрированы возможности геометрической термодинамики при анализе тройных систем. Эта часть главы (как и раздел по четверным системам) изложена весьма сжато и не ставит своей целью научить читателя активно владеть диаграммами состояния двойных и многокомпонентных систем. Наиболее интересна во второй главе довольно подробная характеристика множества современных методов построения кривых и поверхностей ликвидуса, солидуса и фазовых равновесий в твердом состоянии. [c.5]

В учебнике рассмотрены обычные разделы термодинамики. Первая и вторая главы посвящены изложению первого и второго законов трр ЛЮ динамики, где авторы, отступая от сложившихся традиций, о самого начала формулируют законы таким образом, что они пригодны и для открытых систем (с обменом вещества). Это облегчает авторам изложение метода термодинамических потенциалов и условий равновесия, которые рассмотрены в гл. 3. Гл. 4 посвящена приложению термодинамики к теории равновесия фаз и химическому равновесию. Как и в курсе Статистической механики , теоретические разделы в каждой главе изложены предельно кратко, но достаточно ясно и иллюстрируются подробно разобранными примерами. Далее предлагаются задачи в порядке возрастающей трудности с подробными решениями. Изложение оживляют весьма интересные Отступления , обычно содержащие любопытные научные или исторические сведения. [c.5]

Термодинамическое состояние системы характеризуется термодинамическими потенциалами. Особенность этих величин (характеристических функций) заключается в том, что их изменения при различных процессах не зависят от пути и промежуточных состояний, а зависят лишь от того, из какого начального в какое конечное состояние переходит система. Все термодинамические параметры системы - давление Р, объем V, температура Т и т.д. -могут быть получены как частные производные термодинамических потенциалов. Отправной точкой метода термодинамических потенциалов служит основное уравнение термодинамики для равновесных процессов [c.47]

Таким образом, мы показали, что расчет термодинамического потенциала (т. е. такой величины, которая содержит, как мы уже отмечали, всю в рамках термодинамического подхода информацию о системе) в макроскопической теории основывается на задании (произведенном извне) макроскопических же уравнений состояния, т. е. соотнощений, по идее тоже определяемых с помощью термодинамического потенциала, что сводит эффективность метода термодинамических потенциалов до уровня, не превышающего возможностей переформулированной теории. В следующем разделе курса мы увидим, что основные методы определения термодинамических потенциалов (так сказать, нетривиальные , т. е. не вращающиеся в кругу однородных макроскопических понятий уравнение состояния->потенциал уравнение состояния) — это методы статистической механики, в которой система задается не с помощью уравнений состояния, а уже на микроскопическом уровне (т. е. как в механике). [c.92]

Термодинамические потенциалы U, F, G, H можно представить графически в пространстве соответствующих независимых переменных в виде поверхностей, которые обычно строят на основании опытных данных. Эти поверхности, а следовательно, и свойства самого вещества исследуются потом с помощью дифференциальной геометрии. Поэтому геометрические методы в термодинамике имеют большое значение. Одна из важных термодинамических работ Гиббса так и называется Метод геометрического представления термодинамических свойств при помощи поверхностей . [c.109]

Установление существования таких функций состояния является крупным успехом термодинамики. Однако, оставаясь в рамках термодинамики, этим успехом не удается воспользоваться в полной мере. Дело в том, что начала термодинамики сами по себе не позволяют найти выражения для термодинамических потенциалов в виде явных функций соответствующих характеристических переменных. В термодинамике метод потенциалов состоит в использовании уравнений (5.12), [c.110]

Только для двух систем можно вычислить термодинамические потенциалы с помощью начал термодинамики для идеального газа и для равновесного излучения, поскольку для них известны и термические, и калорические уравнения состояния. Для всех же других систем термодинамические потенциалы находят или из опыта, или методами статистической физики и потом с помощью полученных термодинамических соотнощений определяют уравнения состояния и другие термодинамические свойства. [c.110]

Отдельные соотношения между показателями были установлены разными авторами различными методами. Естественным является стремление получить эти соотношения на основе единого подхода. Один из таких подходов основан на гипотезе подобия термодинамических функций, или термодинамического скейлинга. Согласно этой гипотезе вблизи критического состояния термодинамические потенциалы становятся однородными функциями своих аргументов. Скейлинг не дает числовых значений критических коэффициентов, но приводит к установлению соотношений между ними (в форме равенств) и получению вида уравнения состояния [c.177]

Для лучшего уяснения сущности термодинамического анализа, а также иллюстрации методов, в частности метода термодинамических потенциалов и метода циклов, ниже приводятся некоторые конкретн ш примеры термодинамического анализа различных физических явлений и процессов. [c.153]

Чтобы проиллюстрировать применение метода термодинамических потенциалов и метода циклов, определим обоими методами потериi работоспособности в результате необратимого адиабатического процесса. [c.155]

Исследования Планка отличаются глубиной проникновения в физическую сущность изучаемых явлений, широтой охвата, строгостью обоснований и выводов. Его острый, критический ум, большой талант исследователя, прекрасные знания современного состояния науки и истории ее развития неоднократно приводили его к исключительно важным открытиям. Они позволяли ему находить новые особенности и неоткрытые стороны явлений, которые до того, казалось, были полностью изучены. Так было даже с первыми его исследованиями, посвященными закону сохранения энергии, установлению основных особенностей необратимых процессов, развитию второго начала термодинамики и выявлению свойств энтропии. Эти исследования привели Планка к установлению термодинамического метода изучения процессов — метода термодинамических потенциалов. Это можно видеть также в его работах, посвященных исследованиям Арениуса, Больцмана, Нернста и др. И всюду Планк, применяя термодинамический метод исследования, находит основания для углубления и развития высказанных законов, научных положений, выявления еще не открытых их особенностей. Так, в уравнении Больцмана 5 = й1п IV Планк показал сущность величины к и вычислил [c.604]

Метод термодинамических потенциалов был разработан Гиббсом (1873—1876), для них он получил основные соотношения, использовал их при рассмотрении ряда конкретных задач, в теории фазового равновесия (см. 6), химического равновесия (см. задачу 47) и т. д. Его работы оставались неизвестными в Европе вплоть до 1891 г., когда Оствальд нашел их и перевел на немецкий язык (в 1899 г. работы, касающиеся химической термодинамики, были переведены Анри Ле Шателье на французский язык). Свободная энергия была введена Гельмгольцем (1882), а название потенциала Н было придумано известным нидерландским физиком, основателем криогенной техники Гейке Камерлинг-Он-несом (Н. Kamerling-Onnes, 1909) по использованному ранее [c.83]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...