Принцип основные термодинамики

Принцип построения термодинамики прост. В основу термодинамики положены два основных закона (или, как иногда говорят, начала), установленных опытным путем. Первый закон термодинамики характеризует количественную сторону процессов превращения энергии, а второй закон устанавливает качественную сторону (направленность) процессов, происходящих в физических системах . Используя только эти два закона, методом строгой дедукции можно получить все основные выводы термодинамики. [c.5]

В дальнейшем предполагается, что читатель знаком с основами общей термодинамики в объеме втузовской программы, поэтому здесь мы ограничиваемся только кратким напоминанием ее основных принципов. Приложение термодинамики к анализу процесса деформации, т. е. термодинамика деформаций, рассматривается более подробно. [c.30]

Классическая термодинамика таких состояний и процессов разработана, на современном уровне с почти исчерпывающей полнотой. Множество выводов из основных принципов классической термодинамики получило блестящее экспериментальное подтверждение. Укажем в качестве примера на исключительно точное подтверждение формулы Ср — — TR, полученной чисто теоретическим путем из основных принципов термодинамики и уравнения состояния идеальных газов. Что же касается современного периода в развитии термодинамики необратимых процессов, то его можно охарактеризовать как период первоначальных поисков и выдвижения различных гипотез, которые еще ждут экспериментальной проверки, [c.44]

В разд. 1-1 было показано, что первый закон термодинамики (т. е. уравнение баланса энергии) является одним из основных уравнений, необходимых для того, чтобы иметь возможность решить — по крайней мере в принципе — любую проблему механики жидкости. Оно рассматривается наряду с уравнениями баланса массы и импульса. Одновременно с этим необходимо совместно рассматривать три уравнения состояния одно — для полного напряжения (которое можно разложить на давление и девиаторную часть напряжения), другое — для теплового потока (которое не обязательно выражается в виде простой формы закона Фурье) и третье — для внутренней энергии (см. табл. 1-2). [c.149]

Эта книга может служить руководством при изучении основных принципов термодинамики с элементарным приложением их в нескольких областях техники. Так как законы термодинамики основаны на прямом экспериментальном наблюдении суммарных свойств, они являются по своей природе эмпирическими. Несмотря на то что применения, основанные на этих законах, могут быть сформулированы в конкретных количественных математических выражениях, термодинамические величины, такие как температура, давление, энергия и энтропия, не могут быть интерпретированы физически без ссылки на принятые теории по строению материи. [c.26]

Обсуждение второго закона термодинамики в гл. 6 основано непосредственно на статистических выводах, взятых из гл. 3 и 4. Так как энтропия определена как функция состояния, анализ обратимых циклических тепловых двигателей и необратимых процессов дается как естественное применение основных принципов. [c.28]

Основные законы и уравнения термодинамики необратимых процессов были установлены в результате обобщения классической термодинамики и закономерностей известных линейных процессов. Помимо такого индуктивного пути возможен и другой путь изложения термодинамики необратимых процессов, при котором ее уравнения дедуктивно получаются из некоторого общего принципа как для неравновесных процессов общего типа, так и для процессов некоторого ограниченного класса. В механике и электродинамике такой путь хорошо известен. [c.16]

Поскольку знание термодинамического потенциала системы позволяет определить все ее термодинамические свойства, то нахождением выражения (8.13) для инвариантной энтальпии в принципе завершается построение релятивистской термодинамики. Теперь остается получить основное уравнение релятивистской термодинамики и определить все термодинамические следствия соотношений (8.8) и (8.13). [c.152]

Подавляющее большинство исследуемых естественными науками объектов представляют собой растворы различных веществ. Не являются исключением и так называемые индивидуальные вещества, представляющие, как правило, растворы изотопов. В монографиях н учебных пособиях по общей и химической термодинамике главное внимание уделено изложению основных законов, анализу равновесных свойств и превращений однокомпонентных веществ или же термодинамического аспекта химических равновесий. Последовательному и детальному рассмотрению вопросов, относящихся к термодинамической теории растворов, уделяется значительно меньшее внимание. В курсах физической химии, читаемых в университетах и других высших учебных заведениях, изложение термодинамики растворов носит конспективный характер. В силу указанных причин существует известный разрыв между уровнями преподавания термодинамики растворов и научной литературой по этому вопросу. Квалифицированное владение методами термодинамики растворов, по нашему мнению, является необходимой частью физико-химического и химического образования, основой активного применения их для решения научных и прикладных задач. Следует также иметь в виду, что, несмотря на относительную простоту принципов термодинамики и соответствующего математического аппарата, ее приложение к конкретным задачам требует термодинамической культуры , позволяющей избежать возможных ошибок, которые в истории термодинамики совершались даже выдающимися учеными. Систематическому изложению термодинамической теории растворов неэлектролитов и посвящено данное учебное пособие. [c.4]

В книге кратко изложены основные принципы термодинамики и теплопередачи. Она является кратким курсом лекций в высших учебных заведениях и предназначена для использования в качестве учебного пособия в вузах энергетического профиля. [c.2]

Понятия и определения термодинамики составляют вводную часть курса, предшествующую изложению основных принципов и расчетных соотношений термодинамики. Выделение группы понятий в начальную часть курса, с одной стороны, оправдывается соображениями сохранения исторической последовательности в развитии этой науки, а с другой стороны — тезисом Прежде чем обсуждать, договоримся о понятиях . [c.7]

Термодинамику можно определить как науку, которая использует основные принципы физики—закон сохранения энергии и закон деградации энергии—для исследования всех процессов, имеющих молекулярно-статистическую основу и приводящих к состоянию равновесия. [c.21]

В то же время основной задачей теории изнашивания является установление критериев, с помощью которых можно было бы предсказать скорость (или интенсивность) изнашивания, наступление предельного состояния поверхностных слоев, переходы от одного вида изнашивания к другому. Наиболее общим и перспективным в исследовании и описании процессов изнашивания является термодинамический подход, в основе которого лежат законы сохранения энергии и принцип увеличения энтропии при необратимых процессах (первое и второе начала термодинамики). Целесообразность такого подхода также объясняется тем, что в основе современных теорий прочности твердых тел и строения вещества лежат энергетические концепции, а процесс трения всегда сопровождается диссипацией энергии. При этом совокупность происходящих физико-химических процессов, обусловливающая изменение структуры материала, энтропии трибосистемы и ее изнашивание (разрушение), может быть описана с помощью законов неравновесной термодинамики и термодинамических критериев (энерге- [c.111]

Система задается в виде математической зависимости, программы для вычислительной машины как некая физическая модель или с помош,ъю словесного описания. Цель исследования заключается в обнаружении основных закономерностей ее поведения. При этом широко используются принципы термодинамики, что особенно важно для настоящей работы, поскольку пока нет более общего метода описания теории энергетических установок (ЭУ), чем термодинамический. [c.7]

Однако только тогда непосредственное, основное значение принципа наименьшего действия получило всеобщее признание, когда оказалось, что он применим также и к таким системам, механизм которых или вовсе не известен, или настолько сложен, что свести его к обычным координатам невозможно. После того как Л. Больцман и позже Р. Клаузиус установили тесную связь принципа наименьшего действия со вторым началом термодинамики, Г. Гельмгольц (1886 г.) дал впервые наиболее полно охватывающее, систематическое сопоставление всех в то время возможных применений принципа в трех больших областях физики — в механике, электродинамике и термодинамике. Эти применения поражали своей многосторонностью и полнотой. [c.586]

Благодаря проникновению в акустику, гидродинамику, оптику и в явления капиллярности, механика некоторое время как бы преобладала над всеми этими областями. Труднее было ей вобрать в себя новую область науки, возникшую в XIX в., — термодинамику. Если один из двух основных принципов этой науки — принцип сохранения энергии — может быть легко объяснен на основании понятий механики, то этого нельзя сказать о втором — о возрастании энтропии. Работы Клаузиуса и Больцмана по изучению аналогии термодинамических величин с некоторыми величинами, играющими роль в периодических движениях, работы, которые и сейчас вполне современны, не смогли все-таки связать обе точки зрения. Но замечательная кинетическая теория газов Максвелла и Больцмана и более общая доктрина — так называемая статистическая механика Больцмана и Гиббса — показали, что динамика, если дополнить ее понятиями теории вероятности, позволяет интерпретировать основные положения термодинамики. [c.641]

ОСНОВНЫЕ ЗАКОНЫ ТЕРМОДИНАМИКИ Принципы термодинамики [c.452]

Таким образом, зная универсальную функцию интенсивности (2-5), можно найти все другие спектральные и полные характеристики поля равновесного излучения в вакууме. Однако для нахождения конкретного выражения универсальной функции (2-5) недостаточно знания только основных принципов термодинамики. Как будет показано ниже, нахождение этой функции явилось довольно сложной проблемой, успешно решенной М. Планком в 1900 г. лишь при использовании новых квантовых представлений об энергии излучения. [c.63]

Термин первое начало (основной закон) термодинамики как принцип эквивалентности теплоты и работы ввел Р. Клаузиус в 1850 г. [c.85]

Хотя главной задачей книги является изложение основных принципов термодинамики сплавов, в ней в качестве иллюстративного материала приводится много сведений о конкретных системах. Наиболее важные экспериментальные данные сведены в таблицы. Читатель легко может получить необходимые сведения о той или иной системе, воспользовавшись индексом сплавов и библиографией, содержащей 419 источников. [c.6]

У читателя настоящей книги предполагается подготовка в объеме обычных вузовских курсов прикладной термодинамики, гидромеханики и теплообмена. Знание основ теплопередачи обычно помогает ориентироваться в предмете и побуждает к его более углубленному изучению. Предполагаются, в частности, знакомство с эмпирическими методами расчета конвективного теплообмена (с использованием коэффициента теплоотдачи) и наличие общего представления об основных физических принципах конвекции. [c.6]

В данной работе задача о соотношениях между изменениями переменных состояния рабочего тела и внешними воздействиями решается только на основе закона равновесности рабочего тела. Как первый закон классической термодинамики, так и основной закон термодинамики тела переменной массы включают в себя так называемый принцип эквивалентности качественно различных воздействий. Непосредственно из указанных законов можно установить, что различные воздействия неразличимы в отношении их влияния на изменение запаса энергии тела, через посредство которого совершается полезная работа. Но оценка различных воздействий изменяется, если необходимо определить характер изменения состояния рабочего тела, т. е. определить закономерность процесса. В этом случае легко установить, что изменение состояния рабочего тела определяется не только количеством, но также и качеством внешнего воздействия. [c.51]

В настоящем учебнике рассматриваются законы гидравлики, термодинамики и газовой динамики и описывается работа различных гидравлических и пневматических устройств, принцип действия которых основан на этих законах. Освещаются методы построения гидравлических и пневматических систем на базе этих устройств. Даются методы расчета основных параметров трубопроводов, гидравлических и пневматических мащин, элементов управления и контроля гидравлических и пневматических приводов. [c.4]

Пособие содержит традиционные (для своего названия) разделы, посвященные строению атомов и молекул, периодическому закону и Периодической системе элементов, природе химических связей, основным понятиям химической термодинамики и кинетики, химическому равновесию, обменным и окислительно-восстановительным процессам. Изложены также принципы и концепции, составляющие теоретический арсенал современной химии, теории неравновесных процессов от законов линейной неравновесности до концепций смены качества. [c.190]

Основной принцип мозаичности неравновесной термодинамики состоит [c.14]

На рис. 1.16 показана зависимость изменения объема от угла поворота кривошипа, при выполнении которой реализует-ея идеальный цикл Стирлинга. Основной функцией механизма привода является наиболее точное воспроизведение этой зависимости. Однако полное удовлетворение требований термодинамики возможно только при прерывистом движении поршней, а механическое устройство не в состоянии точно воспроизвести такое движение. Хотя в принципе и можно создать механизм, воспроизводящий закон изменения объема, близкий к идеальному, при его проектировании необходимо учитывать и другие факторы, а именно простоту конструкции, компактность, динамические факторы и возможность установки системы уплотнения. [c.28]

Ограниченность сферы непосредственного применения основных принципов классической термодинамики областью тепловых явле- [c.36]

Изложены o iioBEii технической термодинамики и теории тепло-и массообмена. Приведены основные сведения по процессам горения, конструкциям топок и котельных агрегатов. Рассмотрены принципы работы тепловых двигателей, паровых и газовых турбин, двигателей внутреннего сгорания и компрессоров. Описаны компоновки и технологическое оборудование тепловых электрических станций, а также оборудование промышленных теплоэнергетических установок. Первое издание вышло в 1982 г. Второе издание дополнено материалами для самостоятельной работы студентов. [c.2]

Предлагаемый советским читателям перевод книги Говертона Термодинамика для инженеров может служить хорошим учебным пособием по применению термодинамики к решению ряда технологических задач. Эту книгу нельзя отнести к числу учебников по термодинамике, поскольку основные принципы этой науки в ней изложены недостаточно четко и без надлежаш,ей научной строгости. [c.7]

Вопреки обычному пониманию термина динамика , классическая термодинамика имеет дело только с превращениями энергии и их влиянием на измеряемые макросвойства системы без учета детального механизма, имеющего место при самих превращениях. Интерпретация механизмов таких превращений может быть дана только на основе приемлемой модели или теории природы вещества и энергии. Так как рассмотрение таких механизмов дает более глубокое понимание других эмпирических соотношений, то основные принципы квантовой и статистической механики могут быть использованы для объяснения изменений в макросвойствах системы с помощью величин ее микро- или молекулярных свойств. Использование этих теорий при развитии и объяснении термодинамических соотношений приводит к появлению отдель-ной дисциплины, именуемой статистической термодинамикой , которая особенно необходима для объяснения термодинамических функций внутренней энергии и энтропии и для установления критерия состояния равновесия. [c.29]

Существуют и другие формулировки основного принципа пластичности, отличные от формулировки Мизеса, но по существу ей эквивалентные. Следует заметить, что принцип Мизеса не есть универсальный закон природы, он не вытекает из начал термодинамики. Американский ученый Друкер, который предложил эквивалентный постулат в несколько иной форме, называл его квазитермо-динамическим и подчеркнул, что смысл его состоит в выделении класса хороших в определенном смысле материалов. [c.61]

Основными областями технического применения термодинамики являются анализ циклов тепловых двигателей и теплосиловых установок, в которых полезная внешняя работа производится за счет выделяющейся при сжигании топлива теплоты анализ циклов ядерных энергетических установок, в которых источником теплоты служит реакция деления расщеп-ляюпгихся элементов анализ принципов и методов прямого получения электрической энергии, в которых стадия превращения внутренней энергии тел или, как говорят еще, химической энергии в теплоту не имеет места, и последняя непосредственно преобразуется в полезную внешнюю работу в форме энергии электрического тока анализ процессов тепловых машин (компрессоров и холодильных машин), в которых за счет затраты работы рабочее тело приводится к более высокому давлению или к более высокой температуре анализ процессов совместного или комбинированного производства работы и получения теплоты (или холода) для технологических или бытовых нужд анализ процессов трансформации теплоты от одной температуры к другой. [c.513]

Основные положения термодинамики были сформулированы в середине XIX — начале XX века, и последующее ее развитие состояло в углубленном анализе фундаментальных принципов, со-вершенствовании математического аппарата и в разнообразных приложениях к решению научных и технических проблем. В настоящее время равновесная термодинамика представляет стройную теорию, являясь основой изучения тепловой формы движения материи. [c.3]

В основе построения и принципах работы всех теплосиловых и энергетических установок, получивших широкое распространение в промышленности, лежат законы термодинамики и теплопередачи, изучаюшие методы использования энергии топлива, процессы изменения состояния вещества, принципы работы различных машин и аппаратов, взаимное превращение теплоты и работы как основных видов энергетического взаимодействия между телами и элементами тел. [c.5]

Поэтому при написании настоящего учебного пособия авторы стремились прежде всего к тому, чтобы кратко изложить основные принципы термодинамики и теплопередачи, которые являются теоретической основой общего курса Теплотехника , раскрыть физический смысл понятий и особенности рассматриваемых термодина-мичееких процессов и теплопередачи, показать прикладное значение рассматриваемых курсов в решении инженерных задач нефтяной и газовой промышленности. [c.6]

Основными областями технического приложения термодинамики являются анализ циклов тепловых двигателей и теплосиловых установок (в которых полезная внешняя работа производится за счет теплоты, выделяющейся при сжигании топлива) циклов ядерных энергетических установок (где 1 сточннком теплоты служит реакция деления расщепляющихся элементов) принципов и методов прямого получения электрической энергии (в которых стадия превращения внутренней энергии тел — химической энергии в теплоту отсутствует, и последняя преобразуется в полезную внешнюю работу в форме энергии электрического тока) процессов тепловых машин — компрессоров и холодильных машин, где за счет затраты [c.502]

Идея такого подхода связана с принципом виртуальных перемещений (т. е. возможных, допускаемых для данной системы) в механике, который был сформулирован И, Бернулли и применен к расчетам механических систем Лагранжем. Применение и обобщение дан 10го метода для исследования равновесия термодинамических систем было сделано Гиббсом, разработавщим общую теорию термодинамических потенциалов — основной метод современной термодинамики. [c.113]

Исследование тепловых эффектов химических процессов во второй пол овине XIX в. (П. Э. М.Берт-ло, X. П. Ю. Томсен, Н. Н. Бекетов и др.) на основе открытого Г. И. Гессом закона постоянства сумм тепла химической реакции привело к созданию термохимии, которая, в свою очередь, оказала большое влияние на формирование-химической термодинамики [16]. Успехи, достигнутые в области химической термодинамики в конце ХТХ в., дали возможность осуществить ряд крупных открытий в области химического синтеза. К ним относится и уже упоминавшийся каталитический синтез аммиака. Разрешить эту важнейшук> научную проблему удалось в результате раскрытия закономерностей, которым подчиняется химическое равновесие. Синтез аммиака, как известно, требует особых термодинамических условий, связанных с резким уменьшением объема получаемого продукта по сравнению с объемом исходных азота и водорода. Общие принципы химического равновесия в зависимости от температуры высказал в 1884 г. Я. Вант-Гофф. В том же году А. Ле Шателье сформулировал общий закон химического равновесия, который затем (1887 г.) с позиций термодинамики был обоснован К. Брауном. Последующие работы принадлежат немецким ученым В. Нерпсту и Ф. Габеру, которые в 1905—1906 гг. сделали необходимые термодинамические расчеты химического равновесия реакции образования аммиака при высоких температурах и давлениях, дав тем самым конкретные рекомендапии для осуществления (1913 г.) промышленного синтеза [17]. Достижения химии стали оказывать всевозрастающее влияние на прогресс химической технологии, области применения которой непрерывно расширялись. Установление закономерностей управления химическими процессами вооружило технологию теорией и методами для более активного-преобразования вещества природы. Если главной задачей технологии предыдущего периода было получение исходных веществ для производства других уже известных химических соединений и продуктов (серная кислота, сода, щелочи и др.), составлявших область основной химической промышленности, то технология конца XIX — начала XX в. решала бо- [c.142]

Остановимся несколько подробнее на принципе равноприсутствия. Из принципа равноприсутствия как частный случай получается основной принцип термодинамики необратимых процессов —принцип Кюри для изотропных материалов. Согласно принципу равноприсутствия основные характеристики термомеханического процесса (тензор напряжений П, поток тепла внутренняя энергия и и энтропия s) должны быть функциями одного и того же набора независимых переменных (2, i, G, G, Т, Т., VT, VT), т. е. [c.75]

Метод, принятый в термодинамике неравновесных процессов, состоит прежде всего в том, что устанавливают различные законы сохранения микроскопической физики законы сохранения материи, импульса, момента импульса и энергии. В 2 этой статьи мы дадим формулы этих законов применительно к изотропным жидкостям, в которых имеют место тепло- и массоперенос и вязкое течение. В 4 и 5 рассмотрены эффекты, вызванные химическими реакциями, релаксационными процессами и действием внещних сил. С помощью законов сохранения описан закон энтропии Гиббса и введено уравнение баланса, которое содержит в себе как основной термин величину прироста энтропии. Выражение для прироста энтропии в этом случае является суммой членов, обусловливаемых теплопроводностью, диффузией, вязким течением и химическими реакциями ( 3—5). Каждый из этих членов состоит из произведения потока (например, потока тепла или диффузионного потока) и термодинамической силы (например, градиента температуры или градиента концентрации). Можно установить линейную зависимость (называемую феноменологическими уравнениями) между этими потоками и термодинамическими силами ( 6). Коэффициенты, появляющиеся в этих уравнениях, суть коэффициент теплопроводности, коэффициент диффузии и тому подобные. Между ними существует определенная зависимость как результат временной инвариантности (соотношение Онзагера) и возможности пространственной симметрии (принцип Кюри). Окончательно включением феноменологических уравнений в законы сохранения и законы энтропии а также с помощью приведенных ниже уравнений состояния ( 7) получают полную систему дифференциальных уравнений, описывающих поведение объекта. [c.5]

Одним из основных представлений, развиваемых Пригожиным является понятие о негоэнтропии - энтропии, которую получает открытая система извне. Принцип Пригожина относится к одно.му из постулатов неравновесной термодинамики в любой неравновесной системе существуют локальные участки, находящиеся в равновесном состоянии. В классической термодинамике равновесие относится ко всей системе, а в неравновеснбй - только к ее отдельным частям. Это означает, что термодинамические функции состояния зависят от координат системы и времени процесса. Классическая термодинамика игнорирует подобную зависимость. Важно подчеркнуть, что продолжительность внешнего воздействия значительно превышает время элементарного процесса формирования равновесия в отдельных частях системы х,, т,е, х х . [c.65]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...