Постулаты термодинамики второй

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]

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]

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

Второе исходное положение термодинамики (второй постулат) связано с другими свойствами термодинамического равновесия как особого вида теплового движения. Опыт показывает, что если две равновесные системы А и В привести в тепловой кон- [c.16]

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

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

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

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]

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]

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]

Однако, в отличие от теплового контакта при механическом или диффузионном контакте системы и внешней среды для выравнивания соответствующих интенсивных свойств на граничной поверхности системы необходимо, чтобы изменялись ее внешние свойства (объем, массы компонентов и др.). Зависимость же состояния от внешних свойств, т. е. от индивидуальности выбранной системы и внешних воздействий на нее, следует уже из определения этих свойств и является очевидной ез дополнительных постулатов. Поэтому в термодинамике постулируется существование только термического равновесия и температуры, другие же термодинамические силы (давление, химические потенциалы компонентов и другие интенсивные переменные, выравнивание которых на граничной поверхности системы является необходимым условием соответствующего контактного равновесия) получаются как следствия применения к равновесным системам второго закона термодинамики (см. гл. 5). [c.23]

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]

Все приведенные постулаты второго начала термодинамики эквивалентны между собой и все отражают необратимость реальных процессов. Одновременно эти формулировки (особенно последняя) утверждают и невозможность построения вечного двигателя второго рода, который способен был бы работать без разностей температур, т. е. при наличии только одного источника теплоты. Если бы такой двигатель можно было построить, то он работал бы, например, за счет охлаждения атмосферы воздуха, воды в океане и т. п. Утверждение принципа о невозможности построения вечного двигателя второго рода также может служить формулировкой второго начала термодинамики. [c.56]

Вывод о существовании энтропии 5 и абсолютной температуры Т как термодинамических функций состояния любых тел составляет основное содержание второго начала термодинамики (по терминологии Н. И. Белоконя — второго начала термостатики). Математическое выражение в форме равенства 6Q= 8Q +6Q = TdS распространяется на любые процессы — обратимые и необратимые. В качестве постулата для вывода этого закона может быть использовано утверждение, что температура есть единственная функция состояния, определяющая направление самопроизвольного теплообмена между телами, т. е. между телами и элементами тел, не находящимися в тепловом равновесии, невозможен одновременный и самопроизвольный (по балансу) переход теплоты в противоположных направлениях — от тел более нагретых к телам менее нагретым и обратно [7]. Из этого постулата вытекает ряд важных следствий о невозможности одновременного осуществления полных превращений теплоты в работу и работы в теплоту (следствие 1), о несовместимости адиабаты и изотермы (следствие 2), теорема о тепловом равновесии тел (следствие 3) [7]. [c.57]

Явления природы показывают, что все процессы имеют необратимый характер таковы процессы теплообмена между телами, процессы превращения работы в теплоту, диффузионные и дроссельные процессы и т. д. Обобщающим выражением необратимости процессов в природе является принцип возрастания энтропии, который может быть математически получен различными путями на основе одного из постулатов, утверждающих необратимость процесса. В качестве исходного постулата второго начала термодинамики можно принять утверждение, что работа может быть непосредственно и полностью превращена в теплоту путем трения или электронагрева. Из этого постулата вытекает несколько важных следствий [c.65]

В любом естественном процессе сумма энтропий всех тел, участвующих в процессе, возрастает . Этот, постулат является основанием второго начала термодинамики. [c.7]

Известная из нашего опыта односторонность теплообмена является тем постулатом, который служит одной из классических формулировок второго начала термодинамики. [c.103]

Второе начало термодинамики можно сформулировать в виде так называемого постулата Клаузиуса теплота не может переходить от тела с меньшей температурой к телу с большей температурой без компенсации. [c.103]

Физическая сущность и основной постулат второго начала термодинамики [c.137]

Второе начало термодинамики — универсальное средство познания свойств систем в живой природе и технике. Являясь законом, обобщающим опыт, второе начало не доказывается, оно постулируется, и постулат его должен быть таким же всеобъемлющим и универсальным, не допускающим исключений в сфере своего применения, каким является сам закон. [c.137]

Такую формулировку второго закона можно было бы назвать локальной формулировкой в противоположность глобальной формулировке классической термодинамики. Значение подобной новой формулировки состоит в том, что на сс основе возможен гораздо болсс глубокий анализ необратимых процессов, и она является основным постулатом, на котором базируется настоящая книга. Этот постулат можно обосновать с помощью методов статистической механики [34]. [c.35]

Основы данной теории основываются на двух фундаментальных термодинамических постулатах законе сохранения энергии и втором начале термодинамики. [c.15]

Почти одно(Временно (в 1851 г.) В. Томсон сформулировал другой постулат, который также считается классической формулировкой второго закона термодинамики Невозможно при помощи неодушевленного материального двигателя получить от какой-либо массы вещества механическую работу путем охлаждения ее ниже самого холодного из окружающих предметов. [c.55]

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]

Объединяя постулаты Клаузиуса и Томсона и выходя за рамки тепломеханических процессов, к которым эти постулаты относятся, можно сформулировать следующее положение, которое по сути дела и составляет содержание второго закона термодинамики в его наиболее общей форме Если в заданной системе какие-либо процессы могут протекать самопроизвольно, то обратные по отношению к ним процессы возможны лишь при условии определенных компенсирующих изменений состояния системы, а протекать самопроизвольно они не могут. Иными словами, все самопроизвольные процессы природы необратимы. [c.56]

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]

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]

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]

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]

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]

Сравнение (10.17) с (10.16) показывает, что G° T) зависит и от постоянных интегрирования Uq и S°. Если система подчи-ияется третьему закону термодинамики, то согласно постулату Планка ( 6) константа S° должна ра>вняться нулю при Т = 0 и любом давлении. Из (10.14) видно, что такая нормировка энтропии для обычного идеального газа не подходит, во-пер-вых, потому что величина Ср постоянна и при 7 = 0 слагаемое Ср In Г равняется минус бесконечности, во-вторых, энтропия при любой температуре получается зависящей от давления. Причина этого — нереальность использованных уравнений состояния в области низких температур, где существенными становятся макроскопические проявления ювантовых свойств веществ, или, как говорят, происходит вырождение классического идеального газа. [c.91]

Вывод о существовании энтропии и абсолютной температуры как термодинамических функций состояния любых тел составляет основное содержание второго начала термодинамики (по терминологии проф. Н. И. Белоконя — второго начала термостатики). Математическое выражение в форме равенства 5Q = 5Q + 50 = Тс18 распространяется на любые процессы — обратимые и необратимые. В качестве постулата для вывода этого закона может быть использовано утверждение, что температура есть единственная функция состояния, определяющая направление самопроизвольного теплообмена между телами . [c.48]

Значение второго начала термодинамики шире тех следствий, которые вытекают из рассмотрения цикловых процессов по Р. Клаузиусу, что подтверждено многолетним опытом применения этого фундаментального закона в различных областях науки и техники. В связи с этим было признано целесообразным основной постулат его вводить по М. Планку, у которого второе начало истолковьгеается как закон, утверждаюш,ий, что в любом естественном процессе сумма энтропий всех тел, участвующих в процессе, возрастает . [c.4]

Предъявляемым требованиям удовлетворяет постулат, основанный на законе возрастания энтропии (см. 9.3), что было отмечено еще М. Планком (см. предисловие). Если помимо реальных необратимых процессов учесть как предел допустимого идеальные обратимые (равновесные) процессы, то основной постулат второго начала термодинамики может быть ВЕ,1ражен следующим образом сумма энтропий всех тел (число которых п), принимающих участие в преобразовании энергии, не может уменьшаться-. [c.138]

Таким обра.зом, второе начало термодинамики и понятие об удельной энтропии как функции состояния непосредственно вытекает из молекулярно-кинетической природы вещества. При таком понимании второе начало термодинамики приобретает статистический характер и лишается той абсолютной категоричности, которая заложена в формулировке постулата Теплота сама собой переходит лишь ОТ- тела с более высокой температурой к телу с более низкой температурой, но [c.144]

Исходя из постулата об односторонности теплообмена, Р.Клаузиус, основываясь на ненаучном представлении о процессах, совершающихся во Вселенной, сформулировал второе начало термодинамики следующим образом Энтропия мира стремится к максимуму . По Клаузиусу, мир представляет замкнутую систему, в которой все время происходят необратимые процессы и в связи с этим возрастание энтропии. Хотя общее количества энергии системы не изменяется, но за счет необратимости процессов энергия деградирует. В итоге все преобразовании заканчиваются превращением любрлх видов энергии в теплоту последняя путем теплообмена и излучения распределяется по всей системе, которая в итоге приобретает повсеместно одинаковую температуру, и, наконец, наступает так называемая тепловая смерть , т. е. полное обесценение энергии и прекращение дальнейшего развития природы. [c.145]

Для оценки совершенства термодинамических циклов ДВС сравним их по эффективности превращения теплоты в работу. Научно обоснованный метод анализа, отвечающий основному постулату второго начала термодинамики, заключается в замене рассматриваемого цикла эквивалентным циклом Карно путем введения среднетермодинамических температур 7 подвода и отвода теплоты [по формуле (3.35)]. При этом для любого цикла имеем по формуле (8.8) [c.237]

Формулировки второго вакона термодинамики, денные различными учеными, вылились в форму постулатов, полученных в результате разви- тия положений, высказанных французским ученым Сади Карно. [c.26]

Если же существование энтропии рассматривать как факт, известный а priori, то построение термодинамики не требует постулатов, имеющих своей целью обоснование второго начала. [c.24]

Из уравнения щ= Т—To) T следует, что при 7 о=0 термический к. п. д. t i= 1. В этом предельном случае все тепло, сообщенное источником, должно превратиться в механическую работу. Может показаться, что если пряемп1И к тепла имеет тем1перату ру абсолютного нуля, то принцип исключенного вечного двигателя второго рода должен нарушаться п, следовательно, постулат о недостижимости абсолютного нуля как будто бы вытекает из второго закона термодинамики. Это, однако, неверно. [c.24]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...