Первая формулировка первого закона термодинамики

Различные формулировки третьего закона термодинамики остаются неизменными при отрицательных абсолютных температурах, если под абсолютным нулем температуры понимать О К, как положительной, так и отрицательной температуры. Температуры + 0К и —О К соответствуют совершенно различным физическим состояниям. Для первого система находится в состоянии с наименьшей возможной энергией, а для второго — с наивысшей. Система не может стать холоднее, чем +0К, так как она не может больше отдать энергию. Она не может стать горячее, чем —О К, так как она не может больше поглотить энергию. Принцип недостижимости абсолютного нуля формулируется следующим образом невозможно с помощью любой, как угодно идеализированной процедуры за конечное число операций охладить любую систему + О К или нагреть любую систему до —О К- [c.121]

Парообразование 90 Пароперегреватель 378 Паротурбинные установки 142 Перегретый пар 91 Первая формулировка первого закона термодинамики 24 Перегретый водяной пар 93 Плотность 10 [c.474]

Опираясь на математические формулировки первого и второго законов термодинамики, можно строить теорию тепловых процессов, получившую название феноменологической термодинамики. Не изучая зачастую промежуточные стадии и механизм процесса. [c.7]

Приведенные формулировки второго закона термодинамики, отражающие специфическую особенность теплоты, проявляющуюся при ее превращении, являются эквивалентными. Действительно, если допустить возможность самопроизвольного перехода теплоты от холодного источника к горячему, то последнему можно вернуть неиспользованную теплоту, и горячий источник расходовал бы всего удельной теплоты /а = /д, т. е. вся теплота, отнятая от теплоот-датчика, была бы превращена в круговом процессе в работу. Но это противоречило бы другим формулировкам второго закона. Следует еще раз подчеркнуть, что все формулировки второго закона термодинамики являются следствием наблюдений, т. е. второй закон, как и первый, является экспериментальным. [c.36]

Если бы не существовало ограничений, накладываемых вторым законом термодинамики, то это означало бы, что можно построить тепловой двигатель при наличии одного лишь источника тепла. Такой двигатель мог бы действовать за счет охлаждения, например, воды в океане. Этот процесс мог бы продолжаться до тех пор, пока вся внутренняя энергия океана не была бы превращена в работу. Тепловую машину, которая действовала бы таким образом, В. Ф. Оствальд удачно назвал вечным двигателем второго рода (в отличие от вечного двигателя первого рода, работающего вопреки закону сохранения энергии). В соответствии со сказанным формулировка второго закона термодинамики, данная Планком, может быть видоизменена следующим образом осуществление вечного двигателя второго рода невозможно. Следует заметить, что существование вечного двигателя второго рода не противоречит первому закону термодинамики в самом деле, в этом двигателе работа производилась бы не из ничего, а за счет внутренней энергии, заключенной в тепловом источнике. [c.54]

Исходя из количественной формулировки первого и второго законов термодинамики, можно получить уравнение, которое включает в себя оба закона. [c.87]

Если первый закон термодинамики характеризует процессы превращения энергии с количественной стороны, то второ й закон термодинамики характеризует качественную сторону этих процессов. Наиболее общая формулировка второго закона термодинамики любой самопроизвольный процесс является необратимым. [c.113]

Учебник Покровского, содержащий 368 страниц, имеет следующие наименования отдельных глав гл. 1—понятие о процессах. основы графического изображения процессов, работа процессов гл. 2— энергия и ее свойства гл. 3—учение об обратимости процессов гл. 4— понятие о машинах, приложение первого закона термодинамики к цикла.м гл. 5—учение о постоянных газах гл. 6— газовые машины и цикл Карно, к. п. д. мапшн гл. 7— основная формулировка второго закона термодинамики и вытекающие из нее следствия гл. 8— о физической сущности второго закона термодинамики гл. 9—учение о парах гл. 10—влажный воздух гл. И—течение упругих жидкостей. Течение без сопротивления. [c.242]

Формулировка первого закона термодинамики. [c.67]

Приведем наиболее общую и важную формулировку первого закона термодинамики невозможно построить вечный двигатель первого рода , т. е. машину, которая, повторяя произвольное число раз один и тот же процесс, производила бы работу в большем количестве, чем энергия, потребляемая ею. [c.22]

Вторая формулировка первого закона термодинамики 24 Второй закон термодинамики 56 Вынужденное движение 313 Вязкость 175 [c.473]

М. Планк дал эту формулировку в своем курсе термодинамики, первое издание которого вышло в 1897 г. всего в Германии было 10 изданий, из них на русский язык переведено три 1898, 1900 и 1925 года изданий. Близкую по смыслу формулировку дал ранее (1851 г.) В. Томсон (лорд Кельвин)—один из создателей второго закона термодинамики. Вторым считают Р. Клаузиуса (1850 г.). Однако В. Томсон и Р. Клаузиус развили и обобщили идеи С. Карно, изложенные им в его знаменитом сочинении Размышления о движущей силе огня и о машинах, способных развивать эту силу (1824 г.). С. Карно считал, что тепловая машина не поглощает тепло, превращая его в работу, а передает его холодному телу, подобно тому, как вода, падая из верхнего резервуара в нижний, совершает на своем пути работу. Это и есть основная идея второго закона. [c.39]

В результате анализа возникают по меньшей мере два вопроса. Во-первых, вопрос о физической сущности ограничения степени превращения внутренней энергии в кинетическую этот вопрос рассмотрим позднее. Во-вторых, вопрос о правильности формулировки задачи об истечении газа. Ведь формула (7.36) выражает первый закон термодинамики и вдруг оказывается, что применение этого закона — закона сохранения энергии — ограничено условием Сомнения, связанные со [c.179]

Как видно из формулировки первого закона термодинамики (см. 2-3), он устанавливает количественное соотношение между различными видами энергии при их взаимных превращениях. Однако этот закон ничего не говорит [c.88]

Записанный в таком виде общий принцип сохранения энергии в термодинамическом процессе называется математическим выражением первого закона термодинамики, которому можно дать следующую формулировку в термодинамическом процессе подведенная теплота в обш,ем случае расходуется на изменение его энергии и совершение внешней работы. [c.24]

Какие существуют формулировки и математические выражения первого закона термодинамики [c.43]

Подобно первому и второму законам, третий закон термодинамики имеет несколько различных по форме, но равноправных по существу формулировок, в каждой из которых подчеркивается то или иное следствие общего принципа. Одна из современных формулировок третьего закона термодинамики утверждает, что в любом равновесном изотерм-ном процессе в конденсированной системе при температуре стремящейся к абсолютному нулю, изменение энтропии стремится к нулю формулировка Нернста — Симона). [c.362]

Из (3.21) и (3.22) с учетом приведенных определений теплоемкостей можно получить еще одну формулировку первого закона термодинамики [c.51]

Важным параметром при выборе материала электродов является получаемая разность электрических потенциалов между электродами. Значение разности потенциалов для данного элемента можно вычислить из термодинамических соображений. Важным отличием электрохимического элемента от тепловых двигателей, рассмотренных в гл. 4, является его способность создавать электрический ток. Это необходимо учесть при формулировке первого закона термодинамики. Пусть ток отводится от элемента обратимо и количество переносимого между электродами заряда равно dQ. Можно записать [c.88]

Изложим коротко некоторые формулировки и положения, связанные с первым законом термодинамики, которые понадобятся в дальнейшем при анализе новых ppm. [c.85]

Существует целый ряд одинаково правильных формулировок первого закона термодинамики. Нам важно выбрать из них такую, которая в наибольшей степени была бы удобна для разоблачения ррт-1. С этой точки зрения, казалось бы, наиболее подходит самая близкая к нашей теме Вечный двигатель первого рода невозможен . Однако при всей четкости и категоричности такой формулировки она не говорит о том, как определить, что то или иное устройство именно и есть вечный двигатель. Ведь прежде, чем запретить, нужно знать что запретить [c.85]

Первый закон термодинамики будет изложен здесь в самом общем виде. В общей формулировке первый закон постулирует существование функции состояния, называемой энергией системы. Изменение энергии системы в единицу времени равно некоторому потоку — потоку энергии из окружающей среды . Это утверждение можно символически выразить уравнением, аналогичным уравнению (1.9) [c.26]

Поскольку система является закрытой, это уравнение совпадает с обычной формулировкой первого закона термодинамики, даваемого уравнением (2.7) [c.30]

Данный частный вариант сохранения энергии будем именовать -основным законом термодинамики тела переменной массы и по аналогии с приведенной формулировкой первого закона классической термодинамики выразим его следующим образом. [c.47]

Первый закон термодинамики представляет собой частный случай всеобщего закона сохранения и превращения энергии в применении к тепловым процессам. Для того, чтобы применить первый закон термодинамики к изучению конкретных процессов в системах, ему необходимо дать количественную формулировку. [c.21]

Наконец, назвав принципиально неосуществимую тепловую машину, которая в противоречии с постулатом Томсона могла бы совершать механическую работу только за счет охлаждения одного лишь источника тепла, вечным двигателем второго рода (в отличие от вечного двигателя первого рода, который мог бы совершать работу вообще без затраты энергии, т. е. в противоречии с первым законом термодинамики), В. Ф. Оствальд дал наиболее лаконичную формулировку постулата Томсона Осуществление (вечного двигателя второго рода невозможно. [c.55]

Формулировка первого закона термодинамики равнозначна утверждению, что вечный двигатель первого рода не возможен. Под таким двигателем понимают машину, которая совершает работу без подвода к ней энергии. [c.95]

ПОЧТИ целиком отнести на счет способа изложения термодинамики, в котором отправной точкой служит циклическая формулировка первого и второго законов, вместо того, чтобы исходить из рассмотрения нециклических процессов и переходить от них к циклическим процессам, как это сделано в настоящей книге. [c.15]

Из того, что мы знаем о равновесных и неравновесных состояниях, следует, что при переходе от вторых к первым энтропия Зшеличивается и достигает максимального значения в состоянии термодинамического равновесия. Поскольку в изолированной системе все переходы идут именно в этом направлении, мы получаем, таким образом, количественную формулировку II закона термодинамики энтропия изолированной системы не может убывать. [c.53]

Анализ особенностей тепловых процессов, выполненный Р. Клаузиусом, был далеко не очевиден, но логически безупречен. Обратив внимание на то, что формулировка второго закона термодинамики носит качественный характер, он задался целью найти его математическую форму. Он считал необходимым связать второй закон с некоторой характерной физической величиной, аналогично тому, как первый закон оказался связанным с существова1шем энергии, явился законом ее сохранения и превращения. Максимальный КПД идеальной тепловой машины, как впервые показал С. Карно, определяется соотношением [c.81]

Выражения (71), (75), (77) для обратимых и (86), (91) и (92) для необратимых циклов и процессов являются наиболее общими математическими (формулировками второго закона термодинамики. Все они содержат новую тер.модинамическую величину — энтропию, поэтому второй закон термодинамики можно назвать законом возрастания эптропии, в то время как первый закон — законом сохранения энергии системы. Энергия изолированной системы постоянна, а энтропии [)астет. У казанные выше выражения второго закона термодинамики в обобщенной (форме характеризуются неравенствами (87), (90) и (91), представлсишчми в (форме [c.61]

Эта формулировка второго закона термодинамики очень близка по стилю и четкости к формулировке первого заковга, которую дал Фейнман (мы ее приводили на с. 86) и смысл которой аналогичен утверждению Существует величина, которая при всех изменениях, которые затрагивают только эту систему, остается постоянной. Это энергия системы . [c.138]

Этими простыми положениями Клаузиус (1822—1888) резюмировал содержание своей работы О различных удобных для приложений формах основных уравнений механической теории тепла . Эта работа увидела свет в 1865 г., пятнадцать лет спустя после открытия второго закона (сообщение о чем появилось в Poggendorf Annalen [1]). В этой чрезвычайно важной работе Клаузиус дает те основные формулировки первого и второго законов термодинамики, с которыми мы теперь уже знаконш . [c.203]

Спустя десять лет, в 1875 г., Гпббс (1839—1903) положил эти фор-му.иировки в основу своей знаменитой статьи О равновесии гетерогенных веществ [2]. Здесь Гиббс, исходя из первого и второго законов термодинамики, дает наиболее общую формулировку условий равновесия для гетерогенных систем и впервые вводит понятие химического потенциала. [c.203]

Первые 8 глав учебника относятся к различным разделам, рассматриваемым в учебниках по термодинамике, особенно это касается гл. 8, имеющей следующее содержание законы термодинамики энергия как функция состояния циклы работа цикла цикл Карно цикл Карно с идеальным газом обратимые и необратимые процессы обратимость цикла Карно второй закон термодинамики формулировка его экономический коэффициент обратимых и необратимых машин другая формулировка второго закона термодинамики уравнение Клайперона—Клаузиуса зависимость поверхностного натяжения от температуры значение второго закона термодинамики. [c.647]

Поворотным пунктом первого периода в развитии термодинамики, связанного с изучением тепловых машин, явилась работа Рудольфа Клаузиуса О различных удобных формах основных уравнений механической теории тепла , которая была опубликована в 1865 г. [61 см. также (7) ). В ней он ввел также понятие энтропии (от греческого слова -грол П — превращение). Клаузиус заканчивает свою работу краткими формулировками первого и второго законов термодинамики [c.12]

Определение температуры как физической величины, являющейся одной из фундаментальных в термодинамике, непосредственно связано с упомянутыми выше основными законами термодинамики. Обычно, исходя из первого закона тер-]лодинамики и используя формулировку Кельвина для второго закона, доказывают, что для обратимой тепловой машины, работающей по циклу Карно между температурами 01 и 02, отношение количества тепла Оь поглощенного при более высокой температуре 0ь к количеству тепла Оъ отданного при более низкой температуре 02, просто пропорционально отношению двух одинаковых функций от каждой из этих двух температур [c.17]

Первый закон термодинамики является частным случаем закона сохранения и превращения энергии, впервые установленного основоположником русской науки М. В. Ломоносовым в замечательной по своей широте и значению формулировке закона сохранения и неунич-тожаемости материи, движения и силы. [c.51]

Наиболее часто возникает необходимость в расчетах равновесного состава сложной системы по известным свойствам ее частей при заданных внешних условиях. В более строгой формулировке речь идет об определении значений дополнительных внутренних переменных равновесной системы при известной характеристической функции и заданных значениях - ее естественных аргументов. Нетрудно заметить, что до конца такая задача не была решена ни для одного из рассмотренных выше равновесий, так как для этого необходимо было знать явный аналитический вид характеристической функции. Есть два способа нахождения характеристической функции сложной системы прямой эксперимент или теоретический расчет на основании модели внутреннего строения системы и известных свойств ее частей. Первый способ, хотя и доступен, не всегда целесообразен, поскольку экспериментально можно изучать и непос" редственно интересующее свойство системы, а не ее характеристическую функцию, т. е. если опираться только на эксперимент, то можно обойтись без помощи законов термодинамики. Для теоретического расчета характеристической функции системы ее необходимо представить в виде совокупности отдельных частей с известными характеристическими функциями. В эту модель должны быть включены все возможные формы существования веществ в сложной системе. Какие из этих форм способны присутствовать реально, а какие нет — выясняется в результате расчета равновесия. [c.168]

Методы решения большей части задач, составляющих содержание задачника, основаны на законах термодинамики и, в частности, на первом законе, являющемся конкретной формулировкой всеобщего закона сохранения и превращ -ния энергии, открытие которого способствовало утвержд< нию в науке диалектического метода познания природы и мг -териалистического подхода к изучению явлений. [c.3]

Примером проявления энтропии изолированной системы является теплообмен между телами при конечной разности температур (внешняя необратимость). Если н такой системе имеется два тела с разными температурами (7, > T ,), то согласно второму закону термодинамики (в формулировке Клаузиуса) самопроизвольный переход теплоты может происходить только от тела с большей температурой к телу с меньшей температурой. При этом элементарное изменение удельной энтропии первого тела составляет ds = — второго —d 2 = - -t1qlT2. Поскольку энтропия обладает аддитивным свойством, изменение удельной энтропии системы [c.38]

Основанный на единственной аксиоме подход изложен Хацо-пулосом и Кинаном в довольно объемистом и сложном для восприятия труде [1], однако в нем уделялось мало внимания важному вопросу о термодинамической доступности энергии. Книга не была переведена на русский язык. По этой причине автор надеется, что упрощенное изложение указанного подхода в настоящей книге будет приветствоваться в Советском Союзе не только инженерами и специалистами по химической технологии, но и химиками и физиками. Вместо того чтобы слепо следовать Хацопулосу и Кинану, автор знакомит читателя со своими собственными идеями. В частности, одним из новшеств является введение генеалогического древа термодинамики. Далее, в разд. 8.2, автор вводит понятие о нециклическом вечном двигателе второго рода нециклическом ВД-2) как непосредственном нециклическом эквиваленте общеизвестного циклического ВД-2. Симметрия, которая вносится этим понятием в соответствующие нециклическую и циклическую формулировки так называемых первого и второго законов , очевидна из генеалогического древа термодинамики, приведенного на рис. 8.5. Из этого рисунка также отчетливо видно, что циклические формулировки так называемых первого и второго законов , с которых начинается изложение классической термодинамики во [c.7]

Ранняя книга Кинана [3], опубликованная в 1941 г., оказала благотворное влияние на преподавание термодинамики в учебных заведениях для инженеров в США и Великобритании. Однако, поскольку в этой книге понятия и теоремы классической термодинамики равновесных процессов выводились из циклической формулировки первого и второго законов, в результате получилась нежелательная концентрация внимания на циклических процессах в ущерб более естественным нециклическим процессам. Напротив, закон устойчивого равновесия Хацопулоса и Кинана, из которого первый и второй законы получаются как следствия, по существу, относится к нециклическим процессам. В равной мере это справедливо и для теорем о термодинамической доступности энергии. К сожалению, в циклическом подходе природу истинного источника необратимости не удается выявить слишком долго, в то время как в нециклическом подходе она проясняется с самого начала. Более того, циклический процесс в какой-то степени является искусственной конструкцией. Естественные процессы, протекающие в физическом мире, имеют в основном нециклический характер, причем циклический процесс рассматривается как особый случай, в котором реализуется такая последовательность нециклических процессов, что конечное термодинамическое состояние системы совпадает с начальным. Далее, если исходить из недоказанных утверждений о циклических процессах, то не удается естественным путем прийти к теоремам о термодинамической [c.13]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...