Закон начало) термодинамики

Физические свойства макроскопических систем изучаются статистическим и термодинамическим методами. Статистический метод основан на использовании теории вероятностей и определенных моделей строения этих систем и представляет собой содержание статистической физики. Термодинамический метод не требует привлечения модельных представлений о структуре вещества и является феноменологическим (т. е. рассматривает феномены — явления в целом). При этом все основные выводы термодинамики можно получить методом дедукции, используя только два основных эмпирических закона (начала) термодинамики. [c.6]

Основанные на макроскопическом опыте представления об особенностях термодинамического равновесия конечных систем принимаются в термодинамике в качестве постулатов, опираясь на которые с помощью основных законов (начал) термодинамики изучаются свойства равновесных систем и закономерности при их приближении к равновесию. [c.16]

Термодинамика—дедуктивная наука. Ее основные успехи могут быть охарактеризованы тем, что она позволяет получить множество различных соотношений между величинами, определяющими состояние тел, опираясь на весьма общие эмпирические законы—начала термодинамики. [c.36]

Первый закон (начало) термодинамики формулируют так вся теплота, подведенная к системе, расходуется на изменение внутренней энергии системы и на совершение внешней работы, т. е. [c.28]

У.2.6 а) первый закон (начало) термодинамики [c.42]

Г. Физические явления в газообразных и других телах изучаются, кроме статистического метода (11.2.2.3°), термодинамическим методом. Термодинамикой называется раздел физики, в котором изучаются условия превращения энергии из одного вида в другой и количественные соотношения при таких превращениях (11.4.3.4°). В основе термодинамики лежат экспериментально установленные законы (начала) термодинамики (II.4.5.Г и 11.4.9.2°). С помощью этих законов можно, не принимая во внимание молекулярного строения веществ, получить много сведений о свойствах тел и закономерностях процессов, происходящих с телами в различных условиях. Поэтому термодинамика широко используется во всех областях физики. [c.123]

В. ПЕРВЫЙ ЗАКОН (НАЧАЛО) ТЕРМОДИНАМИКИ 141 [c.141]

Первый закон (начало) термодинамики [c.141]

Количество теплоты AQ, которое получено телом (системой), расходуется на изменение внутренней энергии А1У и на работу А системы (тела) против внешних сил (другая формулировка первого закона начала) термодинамики). [c.141]

Б. ПЕРВЫЙ ЗАКОН (НАЧАЛО) ТЕРМОДИНАМИКИ 143 [c.143]

ВТОРОЙ И ТРЕТИЙ ЗАКОНЫ (НАЧАЛА) ТЕРМОДИНАМИКИ 149 [c.149]

ОСНОВНЫЕ ЗАКОНЫ (НАЧАЛА) ТЕРМОДИНАМИКИ [c.54]

Первое начало термодинамики представляет собой приложение к тепловым явлениям всеобщего закона природы — закона превращения и сохранения энергии. [c.8]

Первое начало термодинамики, окончательно сформулированное Джоулем в середине XIX в., представляет собой закон сохранения энергии. Для замкнутых систем, способных обмениваться энергией с окружающей средой, уравнение первого закона термодинамики имеет вид [c.252]

Первое начало термодинамики выражает количественную сторону закона сохранения и превращения энергии в применении к термодинамическим системам. [c.12]

Так же как и первое начало термодинамики, второе начало имеет около десятка различных формулировок, большая часть которых эквивалентна одна другой и выражает полное содержание самого закона. Разнообразие формулировок этих законов связано с их проявлением в тех или иных конкретных случаях. Та из формулировок, которая выражает закономерность яв.лепия, наиболее близкого к нашему опыту, практике, может быть принята за исходную при установлении и анализе каждого из законов. [c.12]

В 1906 г. на основе многочисленных исследований свойств тел при температурах, близких к О К, был установлен новый закон природы — третье начало термодинамики. Согласно ему, при температурах, стремящихся к О К, равновесные изотермические процессы проходят без изменения энтропии. Третье начало термодинамики имеет большое значение при нахождении энтропийных и химических констант, которые оказываются существенными при любой температуре. [c.12]

Первое начало термодинамики является математическим выражением количественной стороны закона сохранения и превращения энергии в применении к термодинамическим системам. Оно было установлено в результате экспериментальных и теоретических исследований в области физики и химии, завершающим этапом которых явилось открытие эквивалентности теплоты и работы, т. е. обнаружение того, что превращение теплоты в работу И работы в теплоту осуществляется всегда в одном и том же строго постоянном количественном соотношении. [c.36]

Применимость начал термодинамики ограничивается прежде всего рамками самой термодинамики — ее предметом и исходными положениями. Действительно, тепловое движение, закономерности которого изучает термодинамика, существует лишь в системах из большого числа частиц. Поэтому законы термодинамики неприменимы к микросистемам, размеры которых сравнимы с размерами молекул. Это означает не то, что в таких системах нарушается второе начало,— вечный двигатель второго рода осуществить нельзя с помощью любых систем , а то, что говорить о вечном двигателе второго рода как об устройстве, которое некомпенсированно превращало бы теплоту в работу, в применении к микросистемам лишено смысла, поскольку для них стирается различие между теплотой и работой. [c.82]

Остается также прежней формулировка второго начала термодинамики в виде закона о существовании и возрастании энтропии, другие же формулировки этого начала изменяются. Выберем за исходное такое выражение второго начала, которое непосредственно следует из опыта по превращению теплоты в работу и работы в теплоту. [c.142]

Аналогично, из соотношений (7.5), представляющих второе начало термодинамики для необычных систем при Г<0 К, можно найти аналитическое выражение этого закона при неравновесных процессах в таких системах. Для этого рассмотрим два близких состояния равновесия 7 и 2 некоторой необычной системы (при отрицательных абсолютных температурах). Пусть при неравновесном переходе из 7 в 2 (см. рис. 9) системе сообщается количество теплоты 6Q p и она совершает работу. Тогда, по первому началу, [c.143]

Стефан установил этот закон в 1879 г. на основании опытных данных, а в 1884 г. Больцман получил его приведенным здесь способом на основании второго начала термодинамики. [c.211]

Нелинейная термодинамика коренным образом изменяет статус второго начала термодинамики. Действительно, этот закон, как видим, определяет не только разрушение структур при необратимых процессах вблизи равновесного состояния, но и возникновение структур при необратимых процессах вдали от равновесия открытой системы. Отражая необратимость всех реальных процессов, второе начало выражает, таким образом, закон развития материи. Такое понимание второго начала термодинамики снимает кажущееся противоречие между этим законом о возрастании энтропии и беспорядка в замкнутой системе и теорией эволюции Дарвина о возникновении все более сложных и самовоспроизводящихся структур в живой природе. Заметим, что дело здесь не только в том, что живая система является открытой, поскольку вместе со средой она образует закрытую систему, энтропия которой также возрастает при усложнении живой системы. [c.281]

Зависимость производной 8р/дТ)у от Г и К, как и само уравнение состояния p=p V, Т), нельзя определить исходя из первого и второго начал термодинамики. Поэтому на основании этих законов нельзя сделать однозначный вывод, что нулевая изотерма (Т=0) совпадает с адиабатой (8g = 0) или не совпадает. [c.348]

Второе начало термодинамики представляет собой закон об энтропии. Проявлением действия этого закона является, например, самопроизвольный переход теплоты от тела с большей температурой к телу с меньшей температурой при соприкосновении, невозможность процессов, единственным результатом которых было бы превращение теплоты в работу, и др. [c.11]

Ведущее место в создании термодинамики принадлежит работа.м Р. Майера (1842г.), Д. Джоуля (1843—1846 гг.), Э. X. Ленца (1844 г.) и Г. Гельмгольца (1847 г.), которые раскрыли сущность закона сохранения энергии. С. Карно (1824 г.), Р. Клазиус (1854 г.) и В. Томсон (позднее лорд Кельвин) О856 г.) создали второй закон (начало) термодинамики. В. Нернст (1906 г.) сформулировал теорему, имеющую важное значение для термодинамики . [c.9]

Из первого начала термодинамики (закон аох1>анения энергии) [c.11]

После крушения теории теплорода теплота окончательно рассматривается как энергия движения составляющих тело материальных частиц (атомов, молекул). Но между теплотой и механической энергией вскоре обнаружились принципиальные отличия. Например, при торможении автомобиля его тормозные колодки нагреваются, но обратный процесс абсолютно невозможен — сколько бы мы ни нагревали колодки, автомобиль все равно останется на месте. Закон сохранения и превращения энергии, раскрывая количественную сторону превращений энергии, ничего не говорит о принцигшальных качественных отличиях между ее различными формами. Можно указать на другие принципиальные особенности тепловых явлений. Одним из самых очевидных наблюдений является то, что при различных видах работы часть энергии выделяется в виде теплоты. В природе существует тенденция к необратимому превращению различных видов энергии в теплоту, поскольку обратное превращение тепла в работу, за исключением изотермических процессов, невозможно. Другой, не менее очевидной особенностью тепловых явлений является то, что нагретые тела всегда стремятся прийти в равновесие с окружающей средой. Но и в этих процессах передачи теплоты существует односторонность, которую Р. Клаузиус сформулировал в качестве тепловой аксиомы Теплота не может сама собой переходить от тела холодного к телу горячему . Значение этого положения оказалось настолько важным, что его стали рассматривать как одну из формулировок второго начала термодинамики. Л. Больцман писал Наряду с общим принципом (законом сохранения и превра]цения энергии. — О. С.) механическая теория тепла установила второй, малоутешительным образом ограничивающий первый, так называемый второй закон механической теории тепла. Это положение формулируется следующим образом работа может без всяких ограничений превращаться в теплоту обратное превращение тепла в работу или совсем невозможно, или возможно лишь отчасти. Если и в этой формулировке второй принцип является неприятным дополнением к первому, то благодаря своим последствиям он становится гораздо фатальнее . [c.79]

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]

В виде оформленной научной системы, исходящей из работ Карно и закона сохранения и превращения энергии, термодинамика появилась в 50-х годах XIX в. в трудах Клаузиуса и Томсона (Кельвина), давших современные формулировки второго начала термодинамики и введпгих важнейшие понятия энтропии и абсолютной температуры. Основным методом исследования термодинамики XIX в. был метод круговых процессов. [c.11]

Установление принципа эквивалентности было последним этапом в формировании количественной стороны закона сохранения и преврагцения энергии, вследствие чего дата установления этого принципа обычно отождествляется с датой открытия первого начала термодинамики. [c.36]

Таким образом (см. 13, 17), второе начало термодинамики выражает закон о существовании энтропии у всякой равновесной системы и неубывании ее при любых процессах в изолированных и адиабатно изолированных системах. [c.52]

Это дополнительное условие приводит к формулировке второго начала термодинамики для равновесных процессов в адиабатных системах в виде закона возрастания знтропии (см. 17), [c.62]

Вывод о стремлении теплоемкостей к нулю при Г -> О можно получить и из первых двух начал термодинамики, если считать, что вытекающее из этих законов условие устойчивости Т1Су>0 сохраняется и при Г=0 К. Однако это не означает, что третье начало следует из первого и второго начал, поскольку рассматриваемый вывод не эквивалентен по своему содержанию третьему началу. [c.95]

Однако мысленный эксперимент Сциларда не может служить основанием для каких-либо выводов. Дело в том, что использование одномолекулярного газа допустимо, пока процессы с ним не противоречат газовым законам. Но в момент введения поршня в цилиндр газ сжимается до половины своего объема без затраты работы, что является недопустимой идеализацией мысленного эксперимента Сциларда, вследствие чего этот эксперимент не может использоваться для проверки второго начала термодинамики. [c.166]

Идея о тождественности форм представления количественных мер всех равновесных взаимодействий независимо от их рода, несмотря на ее правильность, не вскрывает объективно существующего глубокого качественного отличия теплоты от работы, которое имеет приициггиальное значение (характеризуя специфику теплового движения) и которое устанавливает второе начало термодинамики. В самом деле, в то время как количество теплового воздействия Q никаким способом нельзя превратить в механическую работу без других изменений (компенсаций), количества других воздействий могут превращаться в работу без подобных ограничений. Это приводит к тому, что, в то время как количество тешювого воздействия Q превращается в механическую работу при обязательном посредстве рабочего тела, количество любого другого воздействия может превратиться в работу и без рабочего тела. Второе начало и выражает особенности теплового движения. Как же можно поэтому строить термодинамику без явного учета этой особенности, т. е. без второго начала термодинамики Согласно этому закону, к.п.д. теплового двигателя даже в идеальных условиях не может бьпь равен 1, в то время как в этих условиях к.п.д., например, двигателя, превращающего электрическое воздействие в механическую работу (электродвигатель), равен 1. Кроме того, рассматриваемая система построения термодинамики в действитель- [c.172]

Термодинамика состоит из ее основ и приложений. В основы входят исходные положения, основные законы (начала) и методы термодинамики. Приложения же термодинамики весьма многообразны. Важнейшим при изложении термодинамики является обсуждение ее исходных положений, определяющих рамки ее применимости. Именно вследствие недостаточной уясненности области применимости термодинамики был сделан в свое время вывод о тепловой смерти Вселенной. [c.288]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...