Постулаты термодинамики

В рамках феноменологического подхода для нахождения закономерностей изменения неизвестных наблюдаемых величин в пространстве и во времени используются общие физические законы (такие, например, как законы сохранения, постулаты термодинамики и др.) в сочетании с соотношениями между наблюдаемыми величинами, вид которых получен в результате обработки экспериментальных данных. Основу феноменологического подхода для описания гидродинамики систем газ—жидкость составляют законы классической гидромеханики, которая строго описывает движение каждой фазы (см. разд. 1.3). Однако применение строгих результатов, полученных из фундаментальных соотношений гидромеханики (таких, как уравнение Навье—Стокса), к расчету газожидкостных течений является практически невыполнимой задачей, за исключением ряда простых примеров, рассмотренных во второй и третьей главах книги. [c.184]

ИСХОДНЫЕ ПОСТУЛАТЫ ТЕРМОДИНАМИКИ [c.19]

Следствием всех трех постулатов (о равновесии, о температуре и о зависимости энергии от температуры) является то, что в равновесных системах все внутренние термодинамические свойства можно рассматривать как функции внешних свойств и энергии системы. Таким образом, исходные постулаты термодинамики гарантируют возможность использования в качестве аргументов термодинамических функций равновесных систем полного набора внешних переменных и температуры или энергии. Независимые переменные могут быть выбраны иначе (при сохранении их общего количества), однако возможность их замены в указанном основном, каноническом, наборе требует дополнительных обоснований. [c.27]

В связи с этим необходимо иметь в виду, что приведенные выше следствия исходных постулатов термодинамики получены без учета ограничений на равновесия внутри системы. Если же в ней по условиям задачи между отдельными частями находят-ся полупроницаемые или непроницаемые для энергии и (или) вещества границы, т. е. имеются ограничения на возможные виды контактов внутри системы, то взаимосвязь внешних и внутренних переменных, общая вариантность равновесия и другие следствия постулатов справедливы только для гомогенных частей системы. Этим, в частности, объясняется особенность термодинамического рассмотрения гетерогенных систем. При ограниченных равновесиях в таких системах могут не существовать некоторые интенсивные свойства, характерные для однородных частей, входящих в состав системы. [c.36]

Первым и вторым законами термодинамики устанавливается существование двух функций состояния — энергии и энтропии. Оба закона формулируют полностью только для закрытых систем, но понятия энергии и энтропии используются более широко, в любых термодинамических системах. Ни энергию, ни энтропию нельзя измерить непосредственно, это вспомогательные физические величины. Нахождение их не является конечной целью термодинамического анализа, однако они позволяют реализовать в принципе уже сформулированные на основе постулатов термодинамики возможности количественного расчета других интересующих свойств равновесных систем. [c.41]

В термодинамике постулируется, что изолированная макроскопическая система с течением времени приходит в состояние термодинамического равновесия и никогда самопроизвольно выйти из него не может (первый, или основной, постулат термодинамики). [c.17]

Итак, все равновесные внутренние параметры системы являются функциями внешних параметров и температуры (второй постулат термодинамики). [c.20]

В термодинамике постулируется, что у изолированной системы существует состояние термодинамического равновесия, в которое она приходит с течением времени и из которого никогда самопроизвольно выйти не может (первый, или основной, постулат термодинамики). [c.15]

Глава 10. Основные постулаты термодинамики необратимых процессов [c.330]

ГЛАВА 10. ОСНОВНЫЕ ПОСТУЛАТЫ ТЕРМОДИНАМИКИ НЕОБРАТИМЫХ ПРОЦЕССОВ [c.331]

Указанное утверждение носит название второго постулата термодинамики. [c.32]

В соответствии со вторым постулатом термодинамики для равновесных процессов можно записать [c.35]

Постулаты термодинамики, первый 31 [c.459]

Как было сказано выше, в состояниях, близких к состоянию термодинамического равновесия термодинамические потоки можно представить в виде линейных функций от термодинамических сил (основной постулат термодинамики необратимых процессов) [c.93]

В соответствии с постулатом термодинамики необратимых про цессов должно быть 0 0. [c.802]

В таком виде это исходное положение носит название второго постулата термодинамики. [c.261]

Метод термодинамики заключается в строгом математическом развитии постулатов термодинамики — исходных аксиом, являющихся обобщением общечеловеческого опыта познания природы и допускающих прямую опытную проверку во всех областях естествознания (феноменологическая термодинамика). [c.5]

Второй постулат термодинамики, являющийся основа-нием принципа существования абсолютной температуры и энтропии (второго начала термостатики) Температура есть единственная функция состояния, определяющая направление самопроизвольного теплообмена, т. е. между телами и элементами тел, не находящимися в тепловом равновесии, невозможен одновременный самопроизвольный (по балансу) переход тепла в противоположных направлениях — от тел более нагретых к телам менее нагретым и обратно . Важнейшим следствием второго постулата является следующее утверждение Невозможно одновременное (в рамках одной и той же пространственно-временной системы положительных или отрицательных абсолютных температур) осуществление полных превращений тепла в работу и работы в тепло . Второй постулат является частным выражением принципа причинной связи и однозначности законов природы. Вместе с тем, этот постулат не содержит никаких указаний о наблюдаемом в природе направлении необратимых явлений, т. е. является в полной мере симметричным. Вопрос о том, возможно ли вообще полное превращение работы в тепло или тепла в работу в рамках второго постулата остается открытым. [c.6]

Третий постулат термодинамики, являющийся основанием принципа возрастания энтропии изолированных систем и необратимости внутреннего теплообмена (второго начала термодинамики), должен содержать указание о наличии какого-либо явления, не допускающего, по второму постулату, прямого обращения например, для нашего мира, который в дальнейшем бу- дем называть системой с положительной абсолютной температурой, любая формулировка третьего постулата эквивалентна следующему утверждению Работа может быть непосредственно и полностью превращена в тепло путем трения или электронагрева . [c.6]

Исходное определение температуры температура есть единственная функция состояния тел, определяющая направление самопроизвольного теплообмена между этими телами (второй постулат термодинамики), т. е. тела, находящиеся в тепловом равновесии, имеют одинаковую температуру в любой температурной шкале (Т, 1, 0) отсюда следует, что два тела, не соприкасающиеся между собой, но каждое из которых находится в тепловом равновесии с третьим (измерительный прибор), имеют одинаковую температуру. [c.10]

Первое начало и второе начало термостатики составляют основу термодинамики рабочего тела (термостатики). Вместе с тем необходимо отметить, что лишь второе начало термостатики, опирающееся на независимый постулат, характеризуется как независимый принцип феноменологической термодинамики. Первое начало термодинамики (внешний баланс) и первое начало термостатики (баланс рабочего тела) имеют общее основание — первый постулат термодинамики, поэтому разделение этих принципов является в известной мере условным. [c.36]

Постулат второго начала термостатики (второй постулат термодинамики) принимается в форме следующего утверждения ( 1) Температура есть единственная функция состояния, определяющая направление самопроизвольного теплообмена, т. е. между телами и элементами тел, не находящимися в тепловом равновесии, невозможен одновременный самопроизвольный (по балансу) переход тепла в противоположных направлениях — от тел более нагретых к телам менее нагретым и обратно . [c.55]

Третий постулат термодинамики, являющийся основанием второго начала термодинамики, устанавливает лишь факт существования одного какого-либо необратимого явления (трение, электронагрев, диффузия и т. п.), а второе начало термодинамики формулируется уже как общий принцип необратимости внутреннего теплообмена (105) или как принцип возрастания энтропии любых изолированных систем (106). Это значит, что содержание постулата (частное утверждение, как констатация результатов систематических наблюдений отдельных явлений) и математическое выражение второго начала термодинамики (общий принцип, характеризующий направление течения всех явлений в природе) не эквивалентны, а общепринятое отождествление формулировок второго начала термодинамики и его постулата должно быть признано ошибочным. [c.72]

В гл. 1 дана термодинамическая классификация циклов и схем, а также основные определения. В гл. 2 Постулаты термодинамики приведены некоторые, если так можно выразиться, комментарии к основным законам термодинамики. В этих комментариях содержатся интересные мысли, которые касаются вопросов, не всегда освещенных в учебниках по технической термодинамике, но имеющих существенное значение в ее прилол<ениях. [c.8]

Настоящая книга является дальнейшим развитием работ автора, посвященных термодинамическому анализу прямых и обратных циклов. В первых двух главах сделана попытка чрезвычайно кратко описать сущность термодинамического метода исследования и конспективно изложить основные постулаты термодинамики, а также уточнить ряд термодинамических представлений. В этих главах изложены главным образом те вопросы, которые непосредственно относятся к анализу циклов и схем термотрансформаторов. [c.14]

По-видимому, последовательность изложения требовала бы поместить главу о постулатах термодинамики ранее, чем настоящую. Но стремление сократить изложение всей книги заставило автора в ущерб систематичности начать ее с главы, посвященной классификации, и с определений основных термодинамических величин. [c.15]

ПОСТУЛАТЫ ТЕРМОДИНАМИКИ 2-1. ПРЕДМЕТ И МЕТОД ТЕРМОДИНАМИКИ [c.26]

Основные постулаты классической термодинамики [c.147]

В 50-х годах прошлого столетия Клаузиусом была дана наиболее общая и современная формулировка второго закона термодинамики в виде следующего постулата Теплота не может переходить от холодного тела к более нагретому сама собой даровым процессом (без компенсации) . Постулат Клаузиуса должен рассматриваться как закон экспериментальный, полученный из наблюдений над окружающей природой. Заключение Клаузиуса было сделано применительно к области техники, но оказалось, что второй закон в отношении физических и химических явлений также правилен. Постулат Клаузиуса, как и все другие формулировки второго закона, выражает собой один из основных, но не абсолютных законов природы, так как они были сформулированы применительно к объектам, имеющим конечные размеры в окружающих нас земных условиях. [c.108]

В данной книге главное внимание сосредоточено на методах термодинамики и логических связях между исходными постулатами и их следствиями. Книга не претендует на полноту представления современной термодинамики. Включение в нее элементов теории устойчивости термодинамических систем, равновесий во внешних силовых полях и некоторых других не традиционных, но важных для химической термодинамики проблем проведено ценою сокращения или конспективного изложения других разделов. Поэтому предлагаемая книга ни в коей мере не может заменить собою существующие, но автор надеется, что она послужит полезным дополнением к ним. [c.5]

Для применения приведенных выше формальных определений, таких как термодинамические состояния, интенсивные и экстенсивные переменные и другие, необходимы физические обоснования их реальности. В термодинамике для этого используются экспериментальные факты, полученные в результате наблюдений за реальными физическими объектами и сформулированные на языке принятых понятий в виде некоторых постулатов. [c.19]

Может показаться, что имеется глубокое противоречие между постулатом о равновесии и законами классической механики, по которым существующее в изолированной системе макроскопическое движение является вечным. В действительности, однако, с одной стороны, при описании поведения реальных макроскопических тел в механике вводятся силы трения. Учет трения является не чем иным, как термодинамической поправкой к механическим моделям, приводящей, как и постулат О равновесии в термодинамике, к выводу о затухании направ- [c.19]

На основании таких экспериментальных фактов в термодинамике вводится понятие температуры. Постулат о температуре утверждает, что суш,ествует интенсивная функция состояния равновесной термодинамической системы — температура. Равенство температур двух или нескольких систем является необходимым условием их равновесия между собой. Эта формулировка подразумевает, что внутри системы нет адиабатически изолированных частей, иначе равновесная система может оказаться термически неоднородной и температура как свойство системы может не существовать. Температура является, следовательно, тем внутренним свойством, которое наряду с внешними свойствами должно определять состояние термодинамического равновесия. [c.22]

В [16] для анализа сложных систем использованы подходы феноменологической термомеханики. Последняя отличается от феноменологической термодинамики своими постулатами. Термодинамика располагает лишь одним инвариантом движения - внутренней энергией, которая в соответствии с первым началом термодинамики при любых параметрах изолированной макросистемы остается постоянной в феноменологической термомеханике для такого типа систем неизменными остаются не один, а три меры движения - энергия, и.мпульс и момент импульса. Это позволяет во многих случаях осуществлять более детальный чем в макротермодинамике анализ свойств макросистемы. [c.12]

Вероятностное поведение макроскопических систем , состоящих из громадного числа механически движущихся частиц, является характерной особенностью теплового движения, качественно отличающей его от классического механического движения с присущей ему однозначностью. Наличие огромного числа частиц в термодинамических системах обусловливает второстепенность механических закономерностей движения отдельных частиц и возникновение закономерностей их совокупного, массово] о движения. Принимая основной (первый) постулат, термодинамика таким образом ограничивает себя, исключая из рассмотрения системы, для которых равновесное состояние невозможно (процессы в таких системах не завершаются наступлением равновесия), а также все [c.17]

Из сказанного выше следует, что основной постулат термодинамики необратимых процессов заключается в следующем в неравновесной термодинамической системе имеют место линейные соотношения между обобсценными потоками и обобш,енными силами одной тензорной размерности-, из этих линейных соотношений составляется выражение для изменения энтропии системы во времени. [c.340]

Сформулируем теперь первый постулат термодинамики. любая система, находяиугяся при фиксированных внешних па [c.31]

Нас в этой главе будут интересовать такие процессы, в которых изменение внутренних термодинамических параметров происходит не спонтанным образом, а полностью контролируется изменением внешних] термодинамических параметров и температуры. Как следует из второго постулата термодинамики, для этого достаточно, чтобы во время эволюции системы она в каждый момент времени находи, гась в состоянии термодинамического равновесия. [c.32]

Мы можем теперь, обобщая данные опыта, сформулировать следующий постулат термодинамики — принцип энтропии существует (не единственная) однозначная функция состояния, остающаяся постоянной при любых процессах в адиабате, называемая условной энтропией. Между парами переменных Р, У и т, а существует взаимно однозначное соответствие. Для газов условная энтропия может рассматриваться как функция давления и объема о = о(Р, У). Для калорически идеального газа о = а(РУ ) и зависит только от произведения РУ . [c.18]

Первый постулат термодинамики, являющийся основанием принципа сохранения энергии (первого начала термодинамики) Энергия изолированной системы при всех изменениях этой системы сохраняет постоянную величину . Отсюда, частности, следует вывод, что невозможно построить периодически действующую машину — вечный двигатель, который в состоянии производить работу без заимствования энергии извне (принцип исключенного Perpetuum mobile первого рода). [c.5]

Сопоставление второго и третьего постулатов термодинамики непосредственно приводит к выводу о невозможности осуществления в нашем мире полных превращений тепла в работу (принцип исключенного Perpetuum mobile второго рода). Классическая термодинамика использует этот объединенный вывод в качестве единственного основания (постулат В. Томсона—М. Планка) при построении второго начала классической термодинамики, как объединенного принципа существования и возрастании энтропии. [c.6]

Следовательно, для получения работы необходимо иметь источник теплоты с высокой температурой, или теплоотдатчик, и источник теплоты с низкой температурой, или теплоприемник (холодильник). Кроме того, постулат Томсона показывает, что построить вечный двигатель, который бы создавал работу за счет использования только одной внутренней энергии морей, океанов, воздуха не представляется возможным. Это положение можно формулировать как второй закон термодинамики Осущесгвление вечного двигателя второго рода невозможно (Оствальд). [c.108]

Существование не изменяющихся во времени состояний термодинамических систем вводится постулатом о термодинамическом равновесии. Согласно этому постулату любая изолированная система через некоторое время обязательно приходит в состояние термодинамического равновесия и находится в этом состоянии сколь угодно долго. Необходимо подчеркнуть два важнейших для термодинамики положения, содержащихся в этом постулате. Во-первых, ограниченность во времени любых макроскопических изменений, происходящих в изолированной системе в ходе ее эвблюции по направлению к термодинамическому равновесию. [c.19]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...