Принцип локального равновесия

С точки зрения Г.П. Гладышева [2], важным при изучении открытых систем, обменивающихся энергией и веществом с окружающей средой, является разделение термодинамических и кинетических факторов изучаемых явлений и рассмотрение локального равновесия. Принцип локального равновесия означает справедливость всех уравнений термодинамики для бесконечно малых элементов массы (объема неравновесных систем). [c.22]

Принцип локального равновесия означает справедливость всех уравнений равновесной термодинамики для бесконечно малых элементов массы (объема) неравновесных систем. Согласно этому принципу, состояние неравновесной системы характеризуется локальными термодинамическими потенциалами, которые зависят от времени только через характеристические термодинамические параметры, причем для всех термодинамических величин справедливы уравнения классической термодинамики. Это позволяет строить рассмотрение неравновесных открытых систем на анализе термодинамической самоорганизации структур, в которых локализован некий квазиравновесный процесс. В этом случае эволюцию системы можно рассматривать как ее переход через ряд термодинамических квазиравновесных состояний, а зависимость системы от времени описывать с помощью параметров, контролирующих наиболее медленный процесс. [c.14]

Следует, однако, отметить, что принцип локального равновесия справедлив только для так называемых явлений переноса (теплопроводность, диффузия и т. д.). В случае вязких сопротивлений, необратимых химических реакций и т. д. соотношение (2.12) перестает быть справедливым даже локально и должно быть заменено соотношением [c.46]

Формула перемещений выводится с использованием термодинамического потенциала Гиббса, который для данной системы на основании принципа локального равновесия получается простым суммированием его плотности по элементам объема конструкции. Возможность подобного использования термодинамики для такого, по-существу, неравновесного состояния (неравномерное поле температур) основывается, как известно, на том, что время установления теплового-равновесия на много порядков больше времени установления механического равновесия. Это и даёт возможность использовать в данном случае методы классической термодинамики. [c.55]

Следующее ограничение характерно для нестационарных систем. Так термодинамика необратимых процессов основана на принципе локального равновесия систем, область применимости которого строго в термодинамике не может быть установлена. В данной работе вводится допущение, что при эволюции системы определяющий объем проходит последовательность равновесных состояний. Это предполагает медленное протекание процессов во времени, а распределение полей в определяющем объеме соответствует стационарным процессам. В этом случае накладываются ограничения на длину волн, частоту колебаний и т. д. [c.158]

Модель Прандтля. Рассмотрим осредненное течение, когда действие гравитационных сил создает преимущественное направление. Обычно принимается следующая гипотеза (которая согласуется с принципом локального равновесия турбулентного течения) коэффициенты турбулентного переноса в каждой точке зависят только от локальных параметров потока в этой же точке. В соответствии со сказанным, выражение, например, для коэффициента турбулентной вязкости [c.157]

Согласно принципу локального равновесия каждый малый объем (частица) движущейся сплошной среды в любой момент времени находится в состоянии термодинамического равновесия. [c.272]

Чем меньше по размерам термодинамическая система, тем меньше время ее релаксации. Многочисленные опыты и исследования (см. ссылки на них в [16]) показывают, что принцип локального равновесия справедлив для движущихся сплошных сред, систем, весьма далеких от термодинамического равновесия в целом. Однако, скажем, в турбулентных потоках, при быстрых процессах в плазме, в области ударных волн обычно считается, что этот принцип нарушается. [c.273]

Итак, в механике сплошной среды, как следствие принципа локального равновесия, принимается, что в каждой частице среды обмен энергиями идет согласно закону [c.273]

Кроме того, принимается принцип локального равновесия, что позволяет использовать статические (равновесные) значения локальных, определенных для каждой частицы термодинамических параметров при описании динамических (неравновесных) процессов, идущих во всей системе. [c.287]

Разобьем изолированную систему на две подсистемы, между которыми протекает электрический ток и есть поток энергии в виде тепла. Каждая из подсистем приближенно принимается за равновесную (принцип локального равновесия). Пусть за- [c.288]

О законе изменения Принимая принцип локального равновесия энтропии и первое начало термодинамики [c.324]

Заметим, что этот закон постулируется независимо от закона изменения полной энергии и не только независимо, но и вместо него. Их связывает принцип локального равновесия. В полной системе уравнений, определяющих движение сплошной среды, он заменяет закон (2.48) (при = О ), а термодинамическое уравнение состояния е =е(р, Т ) должно быть заменено уравнением 5" = 5 (р, 7 ). [c.324]

Дифференциальное уравнение (2.78), определяющее скорость изменения удельной энтропии в каждой частице, эквивалентно не только последним двум уравнениям, но — и это более примечательно — эквивалентно уравнению энергии (2.43). Иными словами, при принятии принципа локального равновесия из (2.78) можно получить (2.43) и наоборот. Действительно, согласно этому принципу в каждой частице среды процессы [c.326]

Закон переноса тепла (2.79а), установленный независимо от закона изменения полной энергии (2,78), можно получить из этого закона только при принятии принципа локального равновесия и выполнении закона изменения кинетической энергии, иногда называемого законом живых сил . Покажем это. [c.327]

Если считать, что выполняется принцип локального равновесия в каждой частице, то d [c.328]

В термодинамике многофазных сред принимается принцип локального равновесия для каждой фазы, так что для жидкостей и газов [c.334]

Принимая принцип локального равновесия и вводя в уравнение энергии функцию энтропии вместо внутренней энергии, получаем [c.373]

Кроме того, как уже отмечалось в 13, эквивалентность уравнения энергии (2.43) и уравнения изменения энтропии (2.78) устанавливается только в условиях принципа локального равновесия при помош,и термодинамического соотношения Tds = de + pd (1/р). В то же время, как [c.431]

При изложении отдельных вопросов нами были использованы также методы неравновесной термодинамики, которая развивается в последние годы весьма быстро. Нам представляется, что пока еще для обычных задач технической термодинамики эти новые методы, базирующиеся на принципе локального равновесия и соотнощениях Онзагера, не способны привести к новым результатам. Чаще всего они дают более общие доказательства или позволяют проще прийти к выводам, которые, однако, можно получить, пользуясь классической термодинамикой. [c.14]

Неравновесная термодинамика описывает процессы в неравновесных системах, для которых справедлив принцип локального равновесия. Рассматриваемые в ней величины разделены на две группы — силы X и потоки I. Обратимся к функции Фь которая нами была рассмотрена ранее и определена уравнением (2-19). Следуя Онзагеру, можно представить эту величину как сумму произведений XI по всем отдельным необратимым процессам в неравновесной системе [c.41]

Его обобщение на случай неравновесных систем достигается на основе принципа локального равновесия. Последний постулирует сохранение условий равновесия в элементарных объемах системы при переходе ее во всем масштабе от равновесного состояния к неравновесному. По существу, предполагается справедливость соотношения Гиббса в локальной форме [c.9]

В духе принципа локального равновесия термодинамику необратимых процессов можно рассматривать как полевую теорию и формулировать для нее законы сохранения. При этом целесообразно выделить два класса термодинамических систем — непрерывные и прерывные (вентильные). К первому классу относятся системы, в которых переменные, определяющие их состояние, являются непрерывными функциями пространственных координат и времени. Второй класс включает системы, состоящие из двух и более подсистем, разделенных естественной или искусственной границей. Параметры состояния каждой подсистемы зависят только от времени (идеальное перемешивание) и при переходе от одной подсистемы к другой меняются скачком. [c.11]

Принцип локального равновесия. Баланс энтропии [c.28]

Дать обсуждение применимости принципа локального равновесия к макроскопически неравновесным системам и указать на возможные ограничительные критерии. [c.28]

Указать градиенты и скорости изменения температуры в условиях охлаждения металла из жидкого состояния, при которых нарушается принцип локального равновесия. Считать, что длина свободного пробега электрона, скорость па уровне Ферми и температура жидкого металла соответствуют значениям 10 см, 10 см/с, 10 К. [c.30]

Вслед за принципом локального равновесия гипотеза Онзагера [c.35]

Время формирования активированного комплекса в зоне реакции и время разрядки его на противоположной стороне окалины можно считать достаточно большим, так как эти этапы процесса определяются классическими одноатомными диффузионными актами. Поэтому можно применять методы расчета термодинамики в форме принципа локального равновесия. [c.11]

Диффузия в жидкостях. Кинетич, теория Д. в жидкостях значительно сложнее, чем в газах, т. к. в жидкостях ср. расстояние между молекулами того же порядка, что и радиус сил взаимодействия между ними, и силы взаимодействия не столь малы, как в газах. Понятие свободного пробега для жидкостей ие имеет смысла, и для них не удаётся построить достаточно обоснованного кинетич. ур-ния. Теория Д. в жидкостях (как и др. процессов переноса) развивалась на двух разл. уровнях. Один из них основан на аналогии между структурой жидкости и твёрдого тела [5—6], другой, более фундаментальный исходит из общих принципов статистич. физики и представления о локальном равновесии [1]. [c.687]

Принцип текущего и локального равновесия [c.14]

Долгое время считалось, что для нелинейных систем требуется применение законов неравновесной термодинамики. Г.П. Гладышев [2] развил подходы макротермодинамики, позволяющие использовать законы классической термодинамики для открытых систем путем введения принципа локального равновесия. В соответствии с этим принципом любая открытая система может быть представлена как квазизакрытая, в которой открытые подсистемы поме-uieHbi в термостат. Это позволяет для описания сложных систем применить уравнения классической термодинамики, используя представления о средней удельной энергии Гиббса (энергия Гиббса, отнесенная к локальному объему). [c.3]

Вариационные принципы термрупругости Если воспользоваться принципом локального равновесия, то вариационным принципам термоупругости для случаев малых деформаций изотропных и анизотропных сред, линейных и нелинейных законов деформирования может быть придана следующая форма [c.52]

Выше указывалось, что возможность записи вариационных припципов в этой форме основывается на принципе локального равновесия. Правомерность использования этого принципа в данном случае очевидна, так как скорость установления механического равновесия на много порядков больше, чем скорость установления теплового равновесия. [c.52]

В дальнейшем при рассмотрении движения сплошной среды будет принят, если не оговорено особо, принцип локального равновесия. Таким образом, в общей формулировке первого начала (2.14) в качестве рассматривается обрашижал элементарная работа, т. е. работа, не включающая диссипативных процессов и произведенная системой при равновесном (обратимом) процессе над внешней средой, и допускается существование интегрирующего множителя 1/Г, позволяющего ввести функцию состояния — энтропию, так что аз =5д/Т. [c.273]

Активированные комплексы не образуются, если нет возможности роста изобарно-изотермического потенциала у части кислорода, идущей на образование комплексов. Это могло бы иметь место лишь при условии ДО АОобр+А0 , т. е. при перемещении окисла точечными дефектами, что означало бы нарушение принципа локального равновесия. С другой стороны, если выполняется соотношение АОрасп — АОобр+А0 — —ДО, , то кислород, входя из газовой фазы в состав внешней зоны окисной фазы, полностью образует активированные комплексы. [c.13]

Будем считать, что в реакционной зоне переносимый компонент может присутствовать как в виде точечных дефектов, так и в виде активированных комплексов. Примем также, что в этой зоне выполняется принцип локального равновесия, тогда уравнение квазихимической реакции будет иметь вид [c.18]

Для решения задачи оптимизации трибосистем, реализующих явление избирательного переноса, в [64] предложено использовать аппарат и принципы неравновесной термодинамики. Зону элементарного контакта разбивают на области, внутри которых, согласно Гленодорфу-Пригожину, предполагается существование локального равновесия, т е. отсутствие градиентов термодинамических величин типа химического потенциала и температуры, напряжения сдвига. Записывают уравнение Гиббса в локальной форме для каждой области и, считая, что полная энергия сохраняется, получают суммарный дифференциал энтропии в виде [c.110]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...