Постулаты термодинамики первый

Постулаты термодинамики, первый 31 [c.459]

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]

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]

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]

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]

Из двух основных законов термодинамики первый есть закон сохранение энергии ясно, что этот закон при нашем построении теории в доказательстве не нуждается, ибо в механике он является просто математическим фактом (энергия есть интеграл уравнений движения) любая механическая концепция тепловых процессов поэтому уже включает в себя этот закон как первичный постулат. [c.89]

Рассмотрим, далее, виртуальные изменения (вариации) состояния нашей системы, под которыми понимают произвольные, но возможные, т. е. допустимые условиями задачи, изменения состояния. В данном случае, поскольку имеется тепловой контакт между частями системы, возможны вариации их внутренних энергий, но невозможны вариации энергии всей (изолированной) системы. Что же касается, например, объемов, то по условиям задачи их вариации невозможны ни у частей, ни у системы в целом. Поскольку система равновесная, невозможны никакие самопроизвольные изменения ее состояния. Следовательно, в отличие от действительно происходящих в системе изменений рассматриваемые виртуальные изменения могут не соответствовать термодинамическим законам и постулатам, которым должны подчиняться все действительно протекающие процессы. Иначе говоря, направление виртуальных изменений может совпадать с направлением любых действительных изменений в неравновесной системе, но обратное утверждение неверное. В рамках термодинамики вариации состояний или термодинамических переменных — это некоторый мысленный эксперимент над интересующей системой, в ходе которого определенные свойства ее считают спонтанно изменившимися по сравнению с их равновесными значениями и, далее, следят, как система реагирует (в соответствии с законами термодинамики) на такие внешние возмущения. Если же учесть микроскопическую картину явления, то становится ясным, что подобные изменения свойств действительно происходят в природе и без каких-либо внешних воздействий на систему с помощью флюктуаций макроскопических величин природа сама непрерывно осуществляет упомянутый эксперимент. Бесконечно малые первого порядка — виртуальные и действительные изменения термодинамических величин — мы будем обозначать символами б и d соответственно. [c.51]

Возможность создания такой машины, называемой вечным двигателем второго рода , не противоречит первому закону термодинамики. Однако все известные на сегодня результаты опытов свидетельствуют о том, что создание вечного двигателя второго рода является столь же неразрешимой задачей, как и изготовление вечного двигателя первого рода . Этот опытный факт принят в термодинамике в качестве второго основного постулата — второго закона термодинамики. [c.105]

Первый постулат о термодинамическом равновесии приводит не только к нижнему пределу применимости термодинамики (системы с малым числом частиц 1), но и ограничивает [c.18]

При построении термодинамики принимается, что все возможные энергетические взаимодействия между телами сводятся лишь к передаче теплоты и работы. Строго говоря, это утверждение можно рассматривать как один из исходных постулатов первого начала тер- [c.21]

В основу построения первого начала термодинамики как закона сохранения энергии заложен постулат (утверждение) [2] теплота, полученная термодинамической системой извне (О, 2), последовательно обращается на изменение внутренней энергии системы (ли) и совершение внешней работы изменение внутренней энергии тела [c.22]

Энергия изолированной системы при всех изменениях этой системы сохраняет неизменное значение . Этот постулат является основанием первого начала термодинамики. [c.7]

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]

Второй закон термодинамики часто, хотя и совершенно незаслуженно, окружается неким мистическим ореолом, который теперь должен быть развеян путем перевода этого закона на роль подчиненного закону устойчивого равновесия, следствием которого он является. Ни одна другая важная отрасль науки не держалась на столь большом числе недоказанных постулатов, представленных в форме так называемых нулевого, первого и второго законов, и то обстоятельство, что в настоящее время термодинамическая наука не нуждается в такого рода подпорках, должно вызывать лишь удовлетворение. [c.14]

Этот постулат, впервые выдвинутый Клаузиусом свыше 100 лет назад, был использован в 1878 г. Дж. В. Гиббсом в качестве отправной точки в его классическом исследовании гетерогенного равновесия. Вместе с первым законом термодинамики постулат Клаузиуса будет служить основой при изложении последующих разделов этой главы. Любопытно отметить, что ни один из результатов, полученных Гиббсом в 1878 г., не претерпел изменений с развитием теории атомного и электронного строения вещества. Это свидетельствует о больших возможностях и общности законов термодинамики. [c.13]

Общетеоретическая часть учебника Мерцалова имеет следующее содержание введение механический эквивалент тепла уравнение лживых сил в применении его к термодинамике характеристическое уравнение система координат р—изображение различных процессов в системе координат р—и процессы изотермический и адиабатический обратимые и необратимые процессы коэффициент полезного действия постулат Клаузиуса принцип Томсона цикл Карно зависимость к. п. д. цикла Карно от температур источника теорема Клаузиуса энтропия система координат Т—5 политропные кривые характеристическое уравнение насыщенного пара применение первого принципа термодинамики к насыщенным парам уравнение Клапейрона выражение энтропии насыщенного пара изображение процесса парообразования в системе координат Т—5 построение тепловой диаграммы для насыщенного пара некоторые частные процессы для насыщенного пара процесс паровой машины свойства перегретого пара основные уравнения термодинамики для перегретого водяного пара цикл паровой машины для перегретого пара. [c.113]

В первом и втором изданиях учебника автор при изложении второго начала термодинамики придерживался метода Каратеодори. В предисловии к первому изданию учебника записано Классическое развитие мыслей, отправляющихся от постулатов Томсона, Клаузиуса, Планка или др., отличается, во-первых, известной узостью, ибо кладет в основу второго начала только свойства круговых процессов тепловых машин, и, во-вторых, некоторой невыдержанностью аргументации, ибо не проводит резкой грани между квазистатическими (обратимыми) и нестатическими (необратимыми) процессами. [c.344]

В условиях современного состояния термодинамики объединение постулатов и принципов второго начала термостатики и второго начала термодинамики уже не может быть оправдано во-первых, вывод о существовании энтропии и абсолютной температуры как функций состояния термодинамических систем не имеет никакого отношения к необратимости явлений в природе — эти функции существуют независимо от того, возрастает или убывает энтропия изолированных систем, или энтропия изолированных систем сохраняет неизменную величину во-вторых, для построения математического выражения принципа существования абсолютной температуры и энтропии (второе начало термостатики) необходимо и достаточно ограничиться привлечением симметричного постулата (второго), т. е. указание о направлении наблюдаемых необратимых явлений (тре- [c.6]

Принцип существования внутренней энергии термодинамической системы как функции координат состояния этой системы (47) является одним из важнейших следствий исходного постулата первого начала термодинамики. [c.33]

В качестве исходного постулата первого начала термодинамики принято следующее утверждение ( 1) энергия изолированной системы сохраняет постоянную величину при всех изменениях, происходящих в этой системе, или, что то же, энергия не возникает из ничего и не может обратиться в ничто. [c.33]

Математическое выражение принципа существования энтропии термодинамической системы эквивалентно описанию свойств этой системы, например, в построении принципа существования энтропии идеальных газов ( 4). На этом основании общее построение принципа существования энтропии в дальнейшем осуществляется на базе независимого симметричного постулата, сохраняющего силу при любом направлении необратимых явлений в изолированной системе ( 1). Введение понятия внутреннего теплообмена (6Q ) и математического выражения принципа сохранения энергии в форме первого начала термостатики (6Q=6Q + + bQ = dU+AbL) дает возможность обобщить математическое выражение принципа существования энтропии классической термодинамики (обратимые процессы) до уровня второго начала термостатики как математического выражения принципа существования энтропии и абсолютной температуры для реальных процессов любых термодинамических систем. [c.54]

Следствием постулата Планка является то, что в большинстве случаев энтропийная константа (см. стр. 202) равна нулю, а это дает возможность рассчитывать равновесие, исходя только из первого и второго законов термодинамики. [c.217]

Первый закон термодинамики не может быть доказан логически и принимается как постулат, вытекающий из многовекового опыта, накопленного человечеством в результате практической деятельности. Это нашло свое отражение в одной из формулировок первого закона термодинамики нельзя построить вечный двигатель первого рода, т. е. двигатель, который производил бы работу без затраты какой бы то ни было энергии. В этом отражается основной закон природы сохранения и эквивалентности энергии. Энергия изолированно системы остается постоянной, независимо от изменений внутри системы и может только переходить из одной формы в другую в эквивалентных количествах. [c.33]

Термодинамика — наука, исследующая разнообразные явления природы (физические, химические, биологические, космические и т. д.) в свете трех фундаментальных законов природы первого начала термодинамики, второго начала термостатики и второго начала термодинамики [2]. В основу этих трех законов могут быть положены физические постулаты — очевидные положения, являющиеся результатом многовекового общечеловеческого опыта познания природы. [c.193]

Первое начало термодинамики является общим математическим выражением закона сохранения энергии. В основу первого начала кладется постулат, что энергия изолированной системы сохраняет свою неизменную величину при всех изменениях, происходящих в этой системе. [c.193]

Наблюдения над явлениями природы позволили в свое время французскому ученому Сади Карно сформулировать положения, которые затем были развиты и, представленные в виде постулата, получили название второго закона термодинамики. Этот закон в отличие от первого закона вскрывает условия и возможности превращения в тепловом двигателе теплоты в механическую работу, устанавливает направление и границы протекания термодинамических процессов, на которых строит-5 [c.67]

Как уже было показано, первый из них является в случае ли-нейно-вязкой жидкости следствием термодинамики однородных процессов, и мы привели его к виду неравенства Стокса —Дюгема (23). Второй постулат получить таким способом нельзя, поскольку он относится к неоднородным полям температуры. Если принять этот постулат в качестве дополнительного требования, то из (16) видно, что он эквивалентен условию [c.429]

Изложению собственно статистической механики предшествует краткое, но логически замкнутое изложение термодинамики и классической кинетической теории газов. Такой порядок с педагогической точки зрения диктуется двумя причинами. Во-первых, термодинамика успешно описывает значительную часть макроскопических явлений, рассматриваемых в статистической механике. При этом термодинамическое описание основывается не на молекулярной динамике, а на нескольких простых и интуитивно очевидных постулатах, сформулированных в рамках привычных понятий. Когда читатель ознакомится с термодинамикой, задача статистической механики сведется к объяснению термодинамики. Во-вторых, классическая кине тическая теория газов является единственным известным частным случаем, когда термодинамика может быть выведена из основных принципов, т. е. молекулярной динамики. Изучение этого частного случая поможет нам понять, почему способ описания, принятый в статистической механике, оказывается пригодным. [c.7]

Надо все же признать, что постулаты квантовой статистической механики, даже если подходить к ним как к феноменологическим утверждениям, имеют более глубокий смысл, чем законы термодинамики. Это объясняется двумя причинами. Во-первых, постулаты квантовой статистической механики не только позволяют вывести законы термодинамики, но дают также возможность вычислить все термодинамические функции данной системы. Во-вторых, они более непосредственно связаны с молекулярной динамикой, чем законы термодинамики. [c.207]

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]

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]

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

Необходимость нескольких независимых постулатов, выражаю щих, по существу, одно и то же, является, конечно, недостатком теории. Если несколько общих и основных свойств термодинамических систем оказываются не связанными друг с другом, можно с уверен ностью предположить, что мы не понимаем истинной природы мак роскопических явлений. Так это и есть в действительности. То общее свойство термодинамических систем, которое мы неопределенно на зываем необратимостью и из которого вытекают все законы термо динамики, нельзя сформулировать как опытный факт, эмпирическое содержание которого было бы совершенно ясным, поскольку дело касается микроскопических закономерностей. Задача термодинамики (и в настоящее время ее единственная теоретическая задача) как раз и заключается в раскрытии сущности необратимости, насколько это возможно в макроскопической теории. Таким образом, нужно сформулировать выводы из опытных фактов, относящиеся к пове дению термодинамических систем в меняющихся внешних услови ях, и постулировать эти выводы как так называемый Второй закон термодинамики (Первым законом называют иногда закон сохранения энергии термических систем). [c.42]

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]

Сравнивая постулаты квазитермодинамики с полученными в предыдущих параграфах кинетическими результатами, легко заметить, что предположение о линейной связи потоков с градиентами справедливо лишь для навье-стоксовского приближения. Следовательно, неравновесная термодинамика прамгнама лишь для описания состояний, близких к равновесным, а извлекаемая с ее помощью информация не может превосходить информацию, даваемую учетом первого члена разложения по отклонению от равновесия. [c.240]

Возникает, однако, вопрос, насколько выполняется эта задача при тра диционном изложении термодинамики. Во-первых, вывод общих термодинамических законов из опыта только тогда представлял бы ценность, когда не опирался бы ни на какие свойства больших систем, кажущиеся очевидными лишь потому, что эти свойства постоянно наблюдаются. При традиционном же изложении термодинамики не постулируется явно даже существование равновесных состояний, а свойства таких состояний считаются очевидными. Вообще, число постулатов, из которых традиционная термодинамика выводит свои следствия, с одной стороны, слишком мало, так как многие положения считаются очевидными , а с другой слишком велико, так как некоторые положения, вытекающие в действительности из других, постулируются независимо. [c.6]

М. Ф. Окатов, придерживаясь постулата Клаузиуса, следуюшим образом формулирует второй закон термодинамики Основной закон природы выражается так переход тепла пз тела холоднейшего в тело теплейшее никогда не может произойти без вознаграждения . Стоит заметить, что в исторических заметках, посвященных второму закону термодинамики. Окатов пишет Идеи Карно искусно облачены были в аналитическую форму Клапейроном в 1834 г. . И дальше Первое сочинение Клаузиуса о механической теории теплоты было им прочитано в Берлинской Академии в 1850 г. . [c.47]

Постановка в учебниках по технической термодинамике второго закона проводится обычно методом Клаузиуса, хотя этот метод и имеет определенные недостатки, что в первую очередь относится к обоснованию этим методом энтропии. Эта величина Клаузиусом вводится косвенным путем на основе его постулата, относящегося к иестатическим процессам, и свойствам обратимых циклов. Но, несмотря на свои недостатки, метод Клаузиуса по отношению к другим существующим методам является простым и наглядным, что для [c.287]

Если опустить стакан горячей воды в теплую ванну, то он остынет, хотя в большо ванне теплоты, пропорциональной массе, гораздо больше, чем в стакане. Или, скажек килограммовый камень, упав с высоты 427 м, может выделить одну килокалорию тег ла, превратив весь запас механической энергии в тепло. Точно так же нагревается тор мозное устройство автомобиля при торможении. Но невозможно довести до кипени, стакан горячей воды в теплой ванне, ибо тепло всегда переходит от тела с большей тем пературой (постулат Клаузиуса). Напрасно ожидать, что камень подпрыгнет на 427 м если сообщить ему одну килокалорию тепла невозможно и заставить двигаться авто мобиль, подогрев его тормоза. Такое направление протекания явлений в природе за прещено вторым началом термодинамики, ибо при этом энтропия системы убывает хотя закону сохранения энергии, т. е. первому началу, и прямой, и обратный ход про цессов не противоречат. [c.268]

В настоящее время принцип исключенного Perpetuum mobile I рода является всего лишь простейшим следствием первого начала термодинамики вечный двигатель первого рода, будучи осуществлен в рамках какой-либо изолированной системы, способен безгранично увеличивать запас энергии этой изолированной системы, что противоречит постулату первого начала термодинамики — постулату сохранения энергии изолированных систем ( 1). [c.31]

Классическая термодинамика пользуется лишь понятиями внешнего баланса ЬQ , 64 ) в связи с этим и в целях упроще-шения терминологии первым началом термодинамики в дальнейшем называется выражение первого начала термодинамики по внешнему балансу (48) и (49), а первым началом термостатики — выражение первого начала термодинамики по балансу рабочего тела (50). Тот же принцип классификации используется и в дальнейшем принцип существования абсолютной температуры и энтропии, являющийся развитием первого начала термостатики и второго постулата, называется вторым началом термостатики, а соответствующее неравенство, вытекающее из классической системы внешних балансов и исходного постулата необратимости — вторым началом термодинамики. [c.35]

ТЕМПЕРАТУРА (от лат. temperatura — надлежащее смешение, нормальное состояние), физич. величина, характеризующая состояние термодинамич. равновесия макроскопич. системы. Т. одинакова для всех частей изолированной системы, находящейся в равновесии термодинамическом. Если изолированная система не находится в равновесии, то с течением времени переход энергии (теплопередача) от более нагретых частей системы к менее нагретым приводит к выравниванию Т. во всей системе (первый постулат, или нулевое начало термодинамики). В равновесных условиях Т. пропорциональна ср. кинетич. энергии ч-ц тела (см. Статистическая физика). Т. определяет распределение образующих систему ч-ц по уровням энергии (см. Больцмана статистика) и распределение ч-ц по скоростям (см. Максвелла распределение) , степень ионизации в-ва (см. Саха формула), спектральную плотность излучения (см. Планка закон излучения) полную объёмную плотность излучения (см. Стефана — Больцмана закон излуче- [c.741]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...