Энергия переноса массы

Первый закон термодинамики. При переходе системы из начального состояния 1 в конечное состояние 2 получаемая системой от окружающей среды сумма работы А, теплоты Q и энергии переноса массы Z ) определяется только состояниями 1 и 2 эта сумма не зависит от того, каким способом осуществляется переход из 1 в 2. Это означает, что существует такая величина U, характеризующая внутреннее состояние системы, что разность ее значений в состояниях 1 и 2 определяется соотношением [c.16]

ИЛИ (1-2 ) записано для подсистемы, энергия которой изменяется в результате того, что эта подсистема обменивается энергией с другими частями системы (окружающей средой) с помощью различных механизмов взаимодействия. Работа А, теплота Q и энергия переноса массы 2 представляют собой количества энергии, получаемой через соответствующие контакты. [c.17]

Читатель должен быть знаком с понятиями работы и теплоты хотя бы из курса элементарной физики. Об энергии переноса массы возможно, известно меньше. Она представляет собой количество энергии, которая передается системе не в виде работы или теплоты, а при переносе массы вещества из окружающей среды. Эта величина обычно вводится в учебниках термодинамики значительно позже, а именно при рассмотрении неоднородных систем. Здесь она введена для полноты формулировки первого закона термодинамики. [c.17]

Зависимость работы, теплоты и энергии переноса массы от процесса. В отличие от и величины А, Q п 2 в соотношениях (1.2) и (1.2 ) зависят от того, каким способом осуществляется переход из одного состояния в другое. Например, переход из состояния 1 [c.17]

Обозначение й. Так как передаваемое теп.тю, совершаемая механическая работа и энергия переноса массы зависят от характера процесса, соответствующие бесконечно малые величины не являются точными дифференциалами функций состояния. Обозначение й введено, чтобы подчеркнуть этот момент. [c.21]

Условия равновесия для энергии переноса массы даются соотношением [c.202]

Если имеются две фазы, находящиеся соответственно при потенциалах Ф и Ф", то условия равновесия уже не будут определяться соотношением (4.3), а запишутся в виде условия равновесия для энергии переноса массы для -го компонента по отношению к фазам 1 и 2 [c.218]

Возможные изменения состояния связаны с переносом энергии и (или) компонентов через мембрану — это теплообмен между фазами, изменение объема одной из фаз за счет другой и перенос массы вещества. Фазы в отдельности являются открытыми по отношению к подвижным компонентам системами, и их фундаментальные уравнения (7.18) можно записать в виде [c.130]

Добавление 1.6. При рассмотрении сред, состоящих из нескольких реагирующих между собой компонентов, полезным является разделение систем на закрытые —не обменивающиеся с внешней средой массой, но обменивающиеся энергией, и открытые — обменивающиеся с внещней средой и массой, и энергией В этом случае все полученные выше зависимости следует переписать, учтя притоки энергии (и энтропии) за счет переноса массы к данной частице. [c.31]

Слева стоит скорость изменения энергии единицы объема жидкости, а справа — дивергенция плотности потока энергии. В вязкой жидкости закон сохранения энергии, конечно, тоже имеет место изменение полной энергии жидкости в некотором объеме (в 1 сек.) должно быть по-прежнему равно полному потоку энергии через границы этого объема. Однако плотность потока энергии выглядит теперь иным образом. Прежде всего помимо потока pv (и /2 + w), связанного с простым переносом массы жидкости при ее движении, имеется еще поток, связанный с процессами внутреннего трения. Этот второй поток выражается вектором— (v t ) с компонентами (см. 16). Этим, однако, не исчерпываются все дополнительные члены в потоке энергии. [c.270]

Уравнения количества движения, переноса массы и энергии, являющиеся предметом исследования нелинейных задач, имеют вид [c.18]

Совместный тепломассоперенос при пленочном течении. На основании анализа, проведенного в работах [1, 55, 56], установлено, что на различных геометрических поверхностях и при различных гидродинамических и диффузионных условиях совместный тепломассообмен может быть описан системой уравнений переноса массы и энергии (уравнения (1.3.3) и (1.3.4) запишем в векторной форме) [c.34]

Несмотря на важность изучения этого вида переноса массы и энергии, теории и методам подобного расчета посвящено сравнительно небольшое число исследований. [c.42]

Кроме передачи энергии в виде работы и теплоты, энергия, как это уже отмечалось выше, может передаваться путем переноса массы от одного тела к другому, т. е. в результате обмена веществом. [c.9]

Таким образом, существуют три способа передачи энергии путем совершения работы, посредством получения или отдачи теплоты и с помощью переноса массы. [c.9]

Однако это не составляет какого-либо противоречия с теорией относительности, которая запрещает существование скоростей, больших скорости света. Утверждение теории относительности справедливо лишь для процессов, связанных с переносом массы и энергии. Фазовая же скорость волны не характеризует скорость переноса энергии и массы частицы. Их перенос характеризуется скоростью частицы, которая определяется не фазовой, а групповой скоростью волн де Бройля. [c.57]

Uij -f v j представляет перенос внутренней и кинетической энергий вместе с переносом массы [c.28]

Здесь первое слагаемое в правой части определяет приход или уход тепла из 2-фазы, второе и третье — приход пли уход энергии из 2-фазы из-за переноса массы через Е-фазу при фазовых превращениях, последнее слагаемое As — работа внутренних (капиллярных) сил в Е-фазе, отнесенная к одной дисперсной частице. [c.82]

Интегрирование проводится в два этапа. На первом из них отбрасываются слагаемые, обязанные конвективному переносу массы, импульса и энергии фаз, и из соответствующих редуцированных уравнении системы (4.5.1) определяются промежуточные значения скоростей Vi и полных энергий Ei фаз [c.350]

При переносе массы -го компонента происходит обмен энергией (передается количество теплоты). Таким образом, в движущейся смеси на выделенной поверхности плотность теплового потока описывается уравнением [c.198]

Физическое явление, при котором в результате движения молекул наблюдается перенос массы, импульса или энергии, называют явлением переноса. [c.96]

При турбулентном режиме течения изменяется не то.ть-ко коэффициент сопротивления, но и существенно интенсифицируются процессы переноса массы, импульса и энергии. [c.438]

Отношение qU представляет собой энергию е, которая переносится единицей массы жидкости из первого сосуда во второй при постоянной температуре. Для поддержания постоянной температуры в первом сосуде к нему должна подводиться теплота г в количестве, равном разности энергии переноса и энергии, связанной с единицей массы жидкости в первом сосуде последняя равна удельной энтальпии. Таким образом, г = в — i. Следовательно, [c.181]

Как показывает проведенное сравнение раздельно протекающих процессов тепло- и массообмена, характерной особенностью массообменного процесса является наличие поперечного потока массы Шу,сФ )- По-разному могут изменяться физические параметры, существенные для процессов переноса энергии и массы. Различны и граничные условия этих процессов. В результате аналогия между тепло- и массообменом нару-щается. Однако в некоторых случаях она может быть использована для приближенных расчетов. [c.457]

Термогазодина Мический процесс в тепловом двигателе представляет сложную картину. Обычно для его описания используют уравнения энергии, переноса массы, движения и состояния при соответствующих условиях однозначности. Если рассматривать задачу в общем виде, то с некоторыми упрощениями термогазоди-намический процесс при переменном количестве газа математически может быть представлен следующей системой уравнений [c.319]

Для величины Z автор пользуется термином mass a tion , не имеющим однозначного эквивалента в литературе на русском языке. Мы будем пользоваться термином энергия переноса массы .— Прим. ред. [c.16]

Переходя к рассмотрению многофазных систе1М, проанализируем движение одиночной деформируемой частицы. Рассмотрим процессы переноса количества движения, тепловой энергии и массы, а также химические реакции. По многим частным вопросам читателю придется обратиться к работам, посвященным более просты.м системам. В эту главу, однако, будут включены общие предпо-сы.чки II библиография, относящиеся к многофазным системам. Будут изложены дополнительные подробности, касающиеся дина-.МИКИ частиц. Мы надеемся, что обзор физических процессов, наблюдаемых при двия ении деформируемых частиц, облегчит (при соответствующих ограничениях) при.чожение методов, изложенных в гл. 4—10, к пузырьковым и капельным системам. [c.105]

Отмеченные особенности являются общими в открытых системах изменение энергии нельзя разделить на теплоту и работу. В отличие от рассматриваемого ранее ( 6) случая со связанными переменными V и со в данном случае условия нахождения производных дИldtii)s,b и dS/dni)u,b не являются противоречивыми, но функции t/ и 5 изменяются не только из-за переноса массы, поэтому не существует однозначной взаимосвязи между переменными п, с одной стороны, и U или 5 —с другой, и те и другие переменные должны рассматриваться, следовательно, ак независимые. Число аргументов можно сократить лишь тогда, когда они однозначно связаны друг с другом. [c.63]

В этих примерах возможность применения равновесных моделей основана на больших скоростях химических процессов и процессов переноса массы и энергии в газах при высоких температурах. Это же справедливо и для многих других областей высокотемпературной химии, где наблюдаются быстрые релаксационные процессы. Но границы использования термодинамических моделей существенно шире, так как для установления равновесия важны не абсолютные значения скоростей релаксации, а лишь их отношения к скоростям изменения свойств в наблюдаемом процессе (см. (4.5)). Геохимические превращения, например, происходят при сравнительно низких температурах, и в них участвуют твердые тела, поэтому массообмен значительно более медленный, чем в газах или, скажем, в ме-1аллургических расплавах. Однако время существования геологических систем исчисляется миллионами лет, поэтому при описании их эволюции также можно рассчитывать на пригодность термодинамического приближения. По данным об элементном составе породы термодинамика позволяет предсказать ее наибо- [c.167]

Выражение, стояи ее под знаком div, представляет собой не что иное, как плотность потока энергии в жидкости. Первый член в квадратных скобках есть поток энергии, связанный с простым переносом массы жидкости ирп ее движении, совпадающий с потоком энергии в идеальной жидкости (см. (10,5)). Второй же член (уо ) есть поток энергии, связанный с процессами внутреннего трения. Действительно, наличие вязкости приводит к появлению потока импульса ог д, перенос же импульса всегда связан с переносом энергии, причем поток энергии получается, очевидно, из потока импульса умножением на скорость. [c.78]

Тепловой противоток. В 1941 г. Капица опубликовал две работы, содеря ащие большое количество наблюдений над жидким Не П. Первая из работ [41] касалась в основном механизма переноса тенла в капиллярах и его связи с переносом массы. Капица показал, что, если поток тепла в капилляре был очень велик, как это наблюдалось и при экспериментах в Лейдене, его можно было значительно уменьшить, если специально возмущать жидкость в капилляре, чего можно было добиться, сильно продавливая яшдкость через капилляр или же перемешивая ее внутри капилляра коаксиальной мешалкой. Рядом очень тонких экспериментов он продемонстрировал существование противоположно направленных потоков в капилляре. Для этого замкнутый теплоизолированный сосуд, в котором находились термометр и нагреватель, был прикреплен к капилляру, один конец которого устанавливался против крылышка (фиг. 21). При подводе тепла температура в сосуде несколько повышалась и при этом на крылышко начинала действовать сила. Слегка перемещая крылышко в стороны, Капица смог показать, что поток тепла в капилляре был связан с потоком массы гелия, которая выносилась струей из этого конца капилляра. Он сделал также эксперименты, в которых измерялась реакция этой струи. Из этих экспериментов стало ясно, что значительное количество подводимой мощности пере-Х0ДИ.Л0 в кинетическую энергию. [c.804]

Таким образом, коэффициенты массоотдачи (теплоотдачи) в процессах совместного тепломассообмена (1.4.13), (1.4.14) выражаются произведением. Первый сомножитель ответственен за процессы, происходящие в отсутствие взаимного влияния (Р(д/,=о), 0С(д ,=( ) диффузионных или тепловых процессов. Он различен и зависит от гидродинамических и диффузионных условий протекания процесса, а также от геометрической поверхности (Р(д/,=о), ( (АьтУ ДРУгой сомножитель (1.4.15), (1.4.16) -общий для всех рассмотренных случаев [1, 55-571 и отражает влияние переноса энергии на перенос массы и наоборот. Заметим, что обобщенная зависимость типа (1.4.13) или (1.4.14) получена для различных режимов массообмена (теплообмена), на различных контактных поверхностях, (пленочное течение на гладкой поверхности, в том числе в условиях волнообразования, при ламинарном и турбулентном режимах, течение по стенке с регулярной шероховатостью и т.д.), а также при массообмене в многокомпонентных системах. Отметим, что в многокомпонентньЕХ системах зависимости типа/,,/) носят матричный характер. [c.35]

Если эти условия не выполняются (gгad7 7 0, gradp 7 0), в системе возникают необратимые процессы переноса массы, энергии, электрического заряда и т. д. [c.7]

Кинетическое уравнение Больцмана позволяет получить не только уравнения переноса массы, импульса и энергии и следующие из них уравнения газогндродинамики, но и вычислить различные кинетические коэффициенты. [c.146]

Видно, что на нервом этане pi, pa, п, г, 2 не меняются. Промежуточные значения И и Ei, которые вычисляются из разностных уравнений, соответствующих (4.5.2), используются для определения конвективных переносов массы, импульса и энергии через границы разностных ячеек (слагаемых типа д piФiViX )/дx) и интенсивностей межфазиых взаимодействий in, fn, Q2, используемых на втором этане для вычисления окончательных значений всех параметров смеси. Операции первого и второго этапов конкретизированы с учетом специфики многофазного движения и содержат в качестве составной части особый алгоритм локализации контактных границ. Анпроксимациоиная или схемная вязкость в этом методе достаточна для автоматического (без привлечения дополнительных уравнений) выявления скачков уплотнения в виде узких зон (толщиной порядка нескольких [c.350]

При движении молекул имеет место перенос массы, имп ль-са и энергии. Этот перенос происходит как при теплозом, так и при направленном движении молекул в направлезии, совпадающем с направлением среднемассовой скорости. [c.96]

Дальнейшее обобщение и развитие энергетических концепций стали возможны на основе фундаментальных законов термодинамики. Трибосистема с позиций термодинамики необратимых процессов, как отмечалось выше, при определенных условиях является открытой термодинамической системой, обменивающейся энергией и веществом с окружающей средой. Известно, что в термодинамике неравновесных систем в отличие от равновесной термодинамики изучают изменения состояний, протекаюи ,ие с конечными, отличными от нуля скоростями. Предмет исследования - переносы массы, энергии, вызванные различными факторами, называемыми силами. Причиной возникновения потока всегда являются различия в значениях термодинамических сил температуры, давления и концентрации или их функции, т.е. перепады, или градиенты. Поэтому поток теплоты в трибосистеме появляется, если возникает градиент температуры, а поток вещества есть следствие наличия градиента концентрации и т.д. Следовательно, термодинамические силы представляют собой градиенты, характеризующие удаленность трибосистемы от термодинамического равновесия. Суть применения законов классической термодинамики к неравновесным системам заключается в предположении о локальном равновесии внутри малых элементов областей системы. Представление о локальном равновесии позволяет изучать больп1ое число практически важных неравновесных систем, к которым с полным основанием можно отнести и трибосистемы. При этом все уравнения сохраняют свою ценность по отношению к малым областям, а значит, и общность описываемых ими закономерностей. Так, уравнение Гиббса, показываюилее зависимость внутренней энергии U от энтропии S, объема и химических потен- [c.107]

Термодинамика имеет дело с превращениями энергии. Своеобразие превращений энергии при трении и изнашивании заключается в их многообразии. Пластическая деформация жесткопластического тела (металла, полимера) протекает в условиях неоднородного напряженного состояния, неоднородного химического потенциала и температур , . В соответствии с принципом Ле-Шателье всякое внешнее воздействие, выводящее тело (систему) из равновесия, инициирует в нем процессы, стремя1циеся ослабить результаты этого воздействия. Поэтому образование разрыва спло1пности материала при появлении дефектов структуры должно вызывать перенос массы окружающего материала к месту дефекта, чтобы заполнить и уменьшить разрыв. Возникновение переноса вещества при пластической деформации металла является следствием локального изменения химического потенциала в очаге деформации от его значения в сплошном металле. Таким образом, развитие процесса пластического деформирования характеризуется соотношением конкурируюпщх потоков энергии, стремящихся разрушить материал и противостоящих его разрушению [1]. [c.113]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...