Изменения состояний изотермические необратимые

Изотермические процессы подвода и отвода теплоты совершаются необратимо при конечной разности температур А7 =80 К- Изменение состояния рабочего тела происходит внутренне равновесно. [c.123]

Энтропия. В термодинамике процессы разделяют на обрати.мые 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 [c.160]

При перемещении стенок вперед или назад без затраты работы происходит необратимое смещение газов, так как при возвращении стенок без затраты работы нельзя вернуть систему в первоначальное состояние. Поскольку внутренняя энергия идеального газа не зависит от объема, перемещение стенок не вызывает изменения температуры. Это следует из термодинамического уравнения состояния (6.23) и термического уравнения состояния идеальных газов. Таким образом, изменение состояния протекает изотермически. [c.93]

Это уравнение раскрывает физический смысл свободной энергии при изотермическом изменении состояния работа рйУ, произведенная системой в обратимом процессе, равна уменьшению свободной энергии для необратимого процесса совершенная работа меньше уменьщения свободной энергии. Таким образом, свободная энергия есть мера максимальной величины работы, которую система может произвести в изотермических условиях. [c.100]

Чтобы убедиться в правильности этого утверждения, рассмотрим круговой изотермический процесс изменения состояния какой-либо термически однородной системы, в которой поддержание постоянной температуры системы осуществляется за счет источника тепла данной температуры. Та как работа системы при круговом процессе равна количеству полученного тепла, то если эта работа положительна, она должна быть произведена за счет охлаждения только единственного источника тепла, что согласно второму началу термодинамики невозможно следовательно, эта работа или равна нулю, или отрицательна. В обратимом процессе работа должна быть обязательно равна нулю, так как если бы она была отрицательной, то при перемене направления процесса (что вследствие обратимости процесса всегда возможно) работа стала бы положительной, что противоречит второму началу термодинамики. Для необратимых процессов работа имеет отрицательный знак, т. е. затрачивается. [c.51]

В параграфе 4. 6 дано определение обратимых и необратимых процессов и коротко охарактеризованы основные термодинамические процессы изменения состояния газа, к которым относятся изохорный, изобарный, изотермический, адиабатный и политропный. [c.87]

Если состояние тела при изотермическом дросселировании изменяется равновесным образом (что вследствие малой скорости изменения параметров состояния, т. е. медленности процесса, может считаться хорошим приближением) и, следовательно, процесс дросселирования можно рассматривать как внешне необратимый процесс, то изменение энтропии тела будет равно [c.159]

Тип 1. Неподвижные трещины. Это такое разрушение, при котором данному значению внешней силы соответствует определенная длина трещины. При достаточно медленном изменении внешней нагрузки трещина последовательно и непрерывно проходит через ряд устойчивых состояний, при этом каждый элемент объема тела находится в состоянии механического равновесия. При постоянных внешних силах длина трещины также постоянна. На основании весьма малой скорости разрушения можно считать, что процесс является изотермическим и может быть обратимым и необратимым. Последнее обстоятельство позволяет выделить два подтипа. [c.26]

Широкими исследованиями установлено необратимое уменьшение статической прочности на растяжение ряда промышленных эмалевых покрытий при изотермическом нагреве в течение 300 -у-900 час. Изменение прочности наблюдали при нагреве до 250°С и 400°С. Уровень снижения прочности различен для стеклоэмалевых и стеклокристаллических покрытий. С целью выяснения возмон<ных причин обнаруженного явления были исследованы коэффициенты термического расширения исходных стекол и эмалевых покрытий на их основе. Исследования провели для стекол м покрытий в исходном состоянии, после отжига при температуре 450°С в течение часа и после отжига при температуре 420° в течение 48 часов. Результаты исследования приведены в таблице. [c.97]

Условия практической реализации метастабильных состояний определяются кинетикой появления и роста в системе центров новой фазы. Будем считать систему чистой, т. е. не содержаш ей включений и слабых мест, играющих роль искусственной затравки фазового перехода. Вскипание перегретой жидкости является термодинамически необратимым процессом. На его первой стадии возникают спонтанные зародыши пара, г г . Каждый такой акт связан с преодолением потенциального барьера Затем происходит быстрый рост пузырьков и их перемещение в жидкости. Эта вторая стадия процесса относится к макроскопической кинетике и здесь не обсуждается. Рассмотрим подробнее изменение свободной энтальпии системы при возникновении в жидкости пузырька пара. Процесс считаем изобарно-изотермическим. В этом случае ДФ — ш работа образования пузырька определяется формулой (2.1). Ее удобно преобразовать с помощью приема, который был использован в 8. Подставляя в [c.38]

К задаче 1.10. Процесс расширения газа в пустоту является необратимым, поэтому, несмотря на его адиабатичность, энтропия газа при этом увеличивается AS = S, — Sj > G). Основываясь на том, что, согласно второму закону термодинамики, энтропия является однозначной функцией состояния, величину изменения энтропии AS при необратимом процессе можно найти, переводя систему из начального состояния в конечное каким-либо квазистатическим путем и определяя AS по этому пути. В случае идеального газа в качестве такого пути можно взять изотермический процесс, поскольку при расширении газа в пустоту температура в начальном и конечном состояниях одинакова. Поэтому имеем [c.55]

Рис. 3.6. Обратимые и необратимые процессы, а — система достигает состояния X из стандартного состояния О по пути /, претерпевая необратимые процессы. Предполагается, что то же самое превращение может быть осуществлено через обратимое преобразование Я. б—пример необратимого процесса — спонтанное расширение газа в вакуум вверху)- то же изменение может быть достигнуто и обратимо внизу) с помощью изотермического расширения газа, происходящего бесконечно медленно так, что количество теплоты, поглощаемой из резервуара, равно работе, совершаемой поршнем. При обратимом изотермическом расширении изменение энтропии может быть вычислено по формуле -- dQ/T.

Химические реакции сопровождаются превращением энергии. Например, процессы сгорания сопровождаются значительным тепловыделением, так называемым тепловым эффектом реакции. При соответствующей организации процесса можно, как мы это видели на примере двигателей внутреннего сгорания, большую или меньшую часть этой энергии превратить в работу. В случае обратимого процесса получаемая работа, как мы увидим ниже, может оказаться даже больше теплового эффекта необратимого протекания реакции. При этом от окружающей среды отбирается некоторое количество тепла, превращаемое в работу аналогично тому, как это происходит при изотермическом расширении газа. В этом случае реакция характеризуется положительной затратой тепла и отрицательной работой. В действительных процессах количество получаемой работы меньше. Но то, что не превратилось в работу, должно появиться в виде тепла, ибо, независимо от того, обратимы или необратимы процессы, изменение внутренней энергии или энтальпии системы должно быть одним и тем же, поскольку процесс осуществляет ся между одними и теми же начальным и конечным состояниями, а U и I являются функциями состояния. [c.306]

В тепловых двигателях теплота, отдаваемая более нагретыми телами, превращается в работу не полностью некоторая доля этой теплоты передается рабочим телом менее нагретым телам. Переход теплоты от более нагретых тел к менее нагретым в результате действия теплового двигателя и обусловленные этим переходом изменения состояния участвующих в процессе тел по сравнению с начальным и представляют собой те компенсационные эффекты, которыми согласно второму началу термодинамики обязательно сопровождается любой как обратимый, так и необратимый круговые процессы превращения теплоты в работу. Этот относящийся к круговым процессам результат выражают еще следующим образом превращение теплоты в работу всегда сопровождается компенсирующим переходом некоторого количества теплоты от более нагретого к менее нагретому телу. Подчеркнем, что сказанное относится к круговым процессам среди незамкнутых процессов с одним источником теплоты могут быть такие, в которых сообщенная телу теплота превращается в работу полностью. oшлe [ я в связи с этим на следующее высказывание Зоммерфельда .. . Планк приводит сам собой напрашивающийся пример полного превращения тепла в работу, а именно изотермическое расширение идеального газа с подведением тепла от источника с высокой температурой при полном использовании давления газа для совершения работы. В этом процессе энергия не будет обесцениваться , а наоборот, будет становиться ценнее (тепло полностью превращается в работу) . [c.47]

Следствие 1. При круговом изотермическом процессе, совершаемом системой обратимым образом, общее количество тепла Q, полученного системой, и произведенная ею работа U (и L) равняются нулю в случае необратимого процесса Q<0 и L<0. Чтобы убедиться в правильности этого утверждения, рассмотрим круговой изотермический процесс изменения состояния какой-либо термически однородной системы, в которой поддержание постоянной температуры осуществляется с помощью единственного источника тепла. Так как согласно первому началу работа системы при круговом иооцессе L = = dL равна количеству полученного ею тепла Q= dQ, то если [c.57]

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]

После отверждения покрытия характер взаимодействия существенно меняется. Это происходит вследствие полной или частичной кристаллизации материала покрытия и связанной с ней неравноценностью свободной энергии на отдельных участках поверхности раздела, образования промежуточных слоев иного (по сравнению с материалами покрытия и металла) состава, возникновения напряжений в покрытии и на границе с металлом, а также ряда других изменений условий взаимодействия покрытия с металлом. Эти изменения ориводят к необратимости системы металл — покрытие, т. е. к невозможности возвращения ее к исходному состоянию не только изотермически, но иногда и в случае применения нагрева до температуры, превышающей температуру перехода покрытия в жидкое состояние. [c.4]

Механическое и тепловое состояния среды в данный момент полностью описываются распределением деформаций 8г и температуры Г. Отсюда следует, что процесс изотермического изменения состояния является упруго и термодинамически обратихмым. С другой стороны, в рассматриваемых явлениях, происходящих с изменением температуры, имеют место два взаимосвязанных процесса — обратимый упругий и необратимый термодинамический. Последний вызван самопроизвольным и, следовательно, необратимым процессом переноса тепла посредством теплопроводности. Поэтому термоупругие возмущения не могут быть описаны в рамках классической термодинамики, справедливой для равновесных состояний. Здесь необходимо использовать соотношения термодинамики необратимых процессов [c.11]

Эти соотношения показывают, что при изохорно-изотермических и изобарно-изотермических условиях могут происходить только такие процессы, при которых значения F или G уменьшаются (необратимые изменения, приближающие к стабильному состоянию) или остаются постоянными (обратимый процесс, переход через состояния равновесия). Поэтому для того чтобы узнать, возможен ли при заданных условиях процесс или нет, не обязательно знать абсолютные значения F я G, а достаточно иметь сведения об изменениях dF н dG. [c.113]

Эти соотношения связывают Qo6p с обоими параметрами состояния Т и S, а Лобр — с тремя параметрами состояния Т, S, 1. На этом основании сами величины Qo6p и Лобр для изотермической химической реакции также следует считать параметрами состояния, зависящими только от начального и конечного состояний процесса, а не от его пути. Обратимое тепло представляет собой часть энтальпии, которая может проявиться только в форме тепла. При изотермической реакции выражение TAS= A(TS) рассматривают как изменение величины TS, которую называют связанной энтальпией. Обратимая работа в случае обратимой реакции проявляется в виде работы, а если реакция необратима —в виде тепла. [c.328]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...