Термодинамика предмет

ПРЕДМЕТ И МЕТОД ТЕРМОДИНАМИКИ [c.6]

Предмет технической термодинамики и ее задачи [c.8]

Предметом технической термодинамики является главным образом изучение процессов взаимного преобразования теплоты и работы в различных тепловых машинах. [c.12]

Несмотря на сугубую сложность предмета книга написана четко и увлекательно. Все ее элементы компактны и логически связаны. Я бы посоветовал читателю прочесть ее с начала до конца, не отрываясь и только после этого обратиться к более конкретным монографиям. Этот учебник—хорошее введение в термодинамику и статистическую физику, полезное не только студентам и аспирантам, но и всем физикам, которые захотят вспомнить эти важнейшие разделы науки. [c.8]

Предмет исследования обобщенно называют в термодинамике системой. Это любой макроскопический материальный объект, выделенный из внешней среды с помощью реально существующей или воображаемой граничной поверхности. Системой может быть изучаемый образец вещества, электромагнитное поле в ограниченном пространстве, тепловая машина и т. д. Если возникнет необходимость детализировать внутреннее строение системы, рассматривают ее макроскопические части — подсистемы. Система — это модель реального объекта исследования, отражающая его существенные для термодинамики качественные и количественные признаки. Так, способ передачи энергии через граничные поверхности задается в виде качественной характеристики — определенных ограничений на пропускную способность этих поверхностей. Если система не может обмениваться с внешней средой энергией, то ее называют изолированной, если же веществом — то закрытой. В адиабатически изолированной системе невозможен теплообмен с внешней средой, в механически изолированной — работа. Систему, которая может обмениваться с окружением веществом, а следовательно, и энергией, называют открытой системой. С той же целью, указать способ обмена энергией и веществом, применяют понятия теплового (термического), механических и диффузионных контактов. Открытая система имеет диффузионные контакты с внешней средой, а для изолированной любые контакты с ней невозможны. [c.10]

В обоих случаях, когда скорости тела или скорости газа сравнимы с Сд, возникают значительные изменения состояния газа и в уравнениях, описывающих эти движения, необходимо учитывать изменения свойств газа, вызванные изменением состояния газа. Движения определяются не только законами механики, но и законами термодинамики. Поэтому детальное рассмотрение таких движений выходит за рамки механики и составляет предмет специальной науки — газодинамики. В газодинамике рассматриваются также задачи о движениях жидкости (или тел в жидкости) со скоростями, сравнимыми со скоростью звука й жидкости. В этих случаях возникают явления, аналогичные описанным выше, И хотя сжимаемость жидкостей мала (гораздо меньше, чем сжимаемость Газов), она играет в этих явлениях принципиальную роль. [c.586]

В нашем курсе рассмотрение неравновесных систем начинается с термодинамического описания. Это, во-первых, позволяет выявить основу тех общих проблем, которые потом подробно обсуждаются в курсе, и, во-вторых, соответствует методологическому принципу постепенного перехода от простого к более сложному методу познания в процессе изучения предмета. Такое построение курса обусловлено также большими успехами, достигнутыми в последние годы неравновесной термодинамикой, которые вселяют надежду на возможное решение проблемы возникновения живого. [c.5]

Термодинамика и статистическая физика изучают тепловую форму движения материи. Их основное содержание составляет рассмотрение закономерностей теплового движения в системах, находящихся в тепловом равновесии (см. 1), когда в них отсутствуют макроскопические перемещения одной части относительно другой, а также закономерностей при переходе систем в равновесное состояние . Отсюда видно, что предмет изучения термодинамики и статистической физики один и тот же. Существенное отличие их друг от друга состоит в методах исследования, поэтому они излагаются раздельно. [c.9]

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]

Из этого видна органическая связь термодинамики и статистической физики. Обе они имеют один и тот же предмет исследования, но само исследование ведется с разных исходных позиций. Для полного и всестороннего изучения свойств физических систем необходимо одновременное привлечение и термодинамики, и статистической физики. [c.110]

По-видимому, нет другой области науки, в которой при ее создании и применениях делалось бы такое большое число неверных утверждений и выводов, как в термодинамике. Такие ошибки допускали как основатели термодинамики, так и другие ученые, что говорит о трудности изучаемого предмета. [c.162]

Термодинамика и статистическая физика имеют один и тот же предмет изучения — закономерности теплового движения материи, возникающего в системах из большого числа N механически движущихся частиц (обычно — = 6,022 10 1/моль). При этом термодинамика представляет собой макроскопическую, а статистическая физика — микроскопическую теорию этих систем. Статистическая физика ставит своей задачей объяснение макроскопических свойств многочастичных систем на основе наших знаний [c.183]

Предметом термодинамики является изучение законов взаимных превращений различных видов энергии, связанных с переходами энергии между телами, чаще всего в форме теплоты и работы. Феноменологическая или классическая термодинамика не связана с представлением о микроструктуре вещества, не интересуется поведением и свойствами отдельных молекул, в ней не детализируются энергетические превращения, происходящие внутри тела, не дифференцируются также виды энергии, присущие телу в данном его состоянии. [c.10]

Предметом изучения термодинамики являются закономерности превращения энергии в различных физических, химических и других процессах можно сказать, что термодинамика представляет собой в самом общем смысле науку об энергии. Термодинамика не ограничивается анализом каких-либо отдельных или частных видов энергии, как это имеет место, например, в механике, где изучается лишь энергия механического движения (т. е. кинетическая и потенциальная энергия тела), но рассматривает все существующие виды энергии и всевозможные ее превращения. Отличительной чертой термодинамики является введение в совокупность исследуемых видов энергии внутренней энергии тел, что собственно и делает термодинамику общей наукой о превращениях энергии. Действительно, любой макроскопический процесс сопровождается изменением внутренней энергии участвующих в процессе тел, вследствие чего превращение внутренней энергии является наиболее общей особенностью макроскопических процессов. Так как внутренняя энергия обусловлена движением составляющих тело частиц, называемым тепловым, то содержание термодинамики можно формулировать как изучение теплового движения, понимаемого в самом широком смысле. [c.7]

Предмет и метод термодинамики необратимых процессов. [c.330]

ПРЕДМЕТ И МЕТОД ТЕРМОДИНАМИКИ НЕОБРАТИМЫХ ПРОЦЕССОВ [c.331]

Термодинамика, как известно, изучает свойства равновесных макроскопических систем исходя из трех основных законов, называемых началами термодинамики, и не использует в явной форме представлений о молекулярной природе вещества. Феноменологический характер термодинамики приводит к важным результатам в отношении свойств систем, но, с другой стороны, ограничивает глубину изучения этих свойств, так как не позволяет вскрыть молекулярную природу исследуемых явлений. Задача обоснования законов термодинамики и расчета свойств систем на основе молекулярных представлений является предметом статистической механики, формирование которой происходило наряду с развитием термодинамики. Следует отметить, что, несмотря на принципиальную возможность расчета термодинамических свойств при помощи методов статистической механики, практическая ее реализация для реальных, в частности конденсированных, систем в настоящее время весьма сложна. [c.3]

Классическая термодинамика оперирует с макроскопическими свойствами вещества (температура, давление, концентрация, внутренняя энергия, энтропия и т. д.) и не использует, вообще говоря, молекулярных представлений о веществе. Задача нахождения взаимосвязи между макроскопическими термодинамическими параметрами систем и свойствами составляющих их частиц (молекул, атомов, ионов), характером межчастичных взаимодействий составляет предмет статистической механики. Рассмотрение основ статистической механики выходит за рамки этой книги, и мы ограничимся лишь перечислением ряда ее заключений, необходимых для последующего изложения. [c.144]

Статистическая термодинамика связывает величины, принятые в феноменологической термодинамике, с параметрами, описывающими систему. Она опирается на механику и, кроме того, использует методы теории вероятности и статистики. Она значительно труднее феноменологической термодинамики в математическом отношении и поэтому авторы, в целях более ясного понимания законов термодинамики студентами, отдали предпочтение изложению предмета на основе феноменологической термодинамики. [c.5]

Большое число толстых учебников по термодинамике и теплопередаче, главной целью которых является полное и подробное изложение сведений по предмету, в настоящее время утрачивает свое [c.5]

Термодинамика построена так, что ее аппарат позволяет любое эмпирическое соотношение связать с первым и вторым началами, получить новые выводы и следствия, и в этом ее большое преимущество перед другими науками. Предметом [c.5]

Предмет и метод термодинамики [c.7]

Из сказанного следует, что работа потока связана с изменением термодинамического состояния рабочего тела и является поэтому такой же термодинамической величиной, как и работа изменения объема. Вместе с тем рабочее тело в потоке может совершать работу без изменения термодинамического состояния. Примером такой работы является переход кинетической энергии потока в техническую работу (или наоборот). Переход одной формы механического движения в другую не является предметом изучения термодинамики. Такие явления рассматриваются в газовой динамике. [c.203]

Слово термодинамика означает движение тепла поэтому можно было бы думать, что термодинамика изучает прежде всего теплообмен между телами. Однако это не так задача состоит в исследовании макроскопических свойств реальных тел в состоянии равновесия, а также процессов, происходящих с телами вследствие внешнего воздействия на них. Предметом изучения являются результаты этого воздействия, т. е. конечное состояние, достигаемое телом, произведенная работа и количество поглощенного телом тепла. [c.7]

Согласно второму закону термодинамики самопроизвольный процесс переноса теплоты в пространстве возникает под действием разности температур и направлен в сторону уменьшения температуры. Закономерности переноса теплоты и количественные характеристики этого процесса являются предметом исследования теории теплообмена (теплопередачи). [c.72]

Предмет термодинамики и основные черты [c.10]

ПРЕДМЕТ ТЕХНИЧЕСКОЙ ТЕРМОДИНАМИКИ. [c.5]

Особенностью поведения тепла есть его стремление стекать с горячего предмета так же как вода всегда стекает вниз по склону, тепло всегда будет стекать по склону температуры , то есть из более горячей в более холодную область, если только не принять меры для предотвращения этого процесса. Конечно, с помощью холодильника мы можем накачать тепло в обратную сторону , точно так же, как мы насосом поднимаем воду вверх, однако работа самих насосов и холодильников сопровождается превращением механической или электрической энергии в тепло. Таким образом, как бы мы ни старались повернуть против течения , мы при этом лишь ускоряем тенденцию природы к увеличению беспорядка , то есть к увеличению в ней количества тепла. Этот вывод обобщен во втором законе термодинамики, который гласит тепло не может само по себе передаваться от более холодного к более теплому предмету, [c.32]

Обе формулировки второго закона равносильны утверждению, что время течет лишь в одном направлении — вперед и только вперед. Столь же закономерно как то, что после вчера наступило сегодня , а за ним наступит завтра , тепло также всегда будет течь вниз по температурному склону , а беспорядок (энтропия) во Вселенной будет увеличиваться. Нетрудно представить себе те фантастические события, которые произошли бы в мире, где время течет наоборот. В таком мире тепло будет переходить от более холодного к более теплому предмету, лед в коктейле будет становиться все холоднее, в то время как сам коктейль будет нагреваться, подобным же образом вода будет течь вверх, из яичницы будут получаться яйца, комнаты будут сами приводить себя в порядок и т. д. Несомненно, все это можно увидеть на киноэкране, если пустить ленту наоборот, но поскольку все это не происходит в окружающем нас реальном мире, мы можем быть уверены в правильности второго закона термодинамики. [c.33]

II с понятием температуры в термодинамике — предмет, к которому мы вернемся позднее. Они являются специальнылп случаями общего соотношения, легко выводимою из уравнений (306), (374), (288) и (289). Мы имеем [c.123]

Книга М.Ф.Щеголева—это учебник физика для физиков , точнее для будущих физиков-экспериментаторов. На первом месте— физический смысл, понимание сути предмета. Автору удалось найти удачные пропорции между формальной строгостью, дедуктивностью изложения и физической простатой и ясностью. Математический аппарат привлекается в ограниченной мере и только там, где он действительно необходим. В отличие от большинства известных курсов термодинамики, книга И.Ф.Щеголева не перегружена примерами энергетических применений, основного поля применений термодинамики в технике. Эти разделы—циклы свойства рабочих тел, тепломассоперенос и т.п., более важны для студентов-теплофи-зиков, которые должны обратиться к другим монографиям. Зато каждый раздел монографии завершается интересными физическими задачами, позволяющими сделать изложенный материал активным [c.7]

Эта книга написана для студентов, аспирантов и специали стов, занимающихся химической термодинамикой и знакомых с предметом в объеме общего курса физической химии. Главное внимание в ней уделено, однако, не химии, а основам термодинамики. Автор попытался концентрированно и последовательно представить содержание современной термодинамики и ее возможности, стремясь при этом не только к расширению общего теоретического кругозора учащихся, но в основном к развитию практических навыков использования уже имеющихся у них знаний. [c.4]

Применимость начал термодинамики ограничивается прежде всего рамками самой термодинамики — ее предметом и исходными положениями. Дейстаит(2Льно, тепловое движение, закономерности которого изучает термодинамика, существует лишь в системах из большого числа частиц. Поэтому законы термодинамики неприменимы к микросистемам, размеры котор-ых 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 [c.71]

Дальнейшее обобщение и развитие энергетических концепций стали возможны на основе фундаментальных законов термодинамики. Трибосистема с позиций термодинамики необратимых процессов, как отмечалось выше, при определенных условиях является открытой термодинамической системой, обменивающейся энергией и веществом с окружающей средой. Известно, что в термодинамике неравновесных систем в отличие от равновесной термодинамики изучают изменения состояний, протекаюи ,ие с конечными, отличными от нуля скоростями. Предмет исследования - переносы массы, энергии, вызванные различными факторами, называемыми силами. Причиной возникновения потока всегда являются различия в значениях термодинамических сил температуры, давления и концентрации или их функции, т.е. перепады, или градиенты. Поэтому поток теплоты в трибосистеме появляется, если возникает градиент температуры, а поток вещества есть следствие наличия градиента концентрации и т.д. Следовательно, термодинамические силы представляют собой градиенты, характеризующие удаленность трибосистемы от термодинамического равновесия. Суть применения законов классической термодинамики к неравновесным системам заключается в предположении о локальном равновесии внутри малых элементов областей системы. Представление о локальном равновесии позволяет изучать больп1ое число практически важных неравновесных систем, к которым с полным основанием можно отнести и трибосистемы. При этом все уравнения сохраняют свою ценность по отношению к малым областям, а значит, и общность описываемых ими закономерностей. Так, уравнение Гиббса, показываюилее зависимость внутренней энергии U от энтропии S, объема и химических потен- [c.107]

Закономерности преобразования энергии являются предметом термодинамики. Эта область науки сложилась в XIX в. еще до того, как возникли современные представления о строении вещества. Позднее, с развитием статистической механики и квантовой теории, были поняты связи между макро- и микропараметрами термодинамической системы. Мы не будем, однако, останавливаться на этих вопросах. Ниже нам потребуется делать количест- [c.45]

За тридцать пять лет, прошедших после взрыва в Хиросиме, проблема ядерной энергии сейчас стала классическим предметом физики. Теперь принцип получения ядерной энергии изучается в школе, и знакомство с ним является не менее обязательным, чем знакомство с принципом получения электрического тока. Когда пишущий эти строки был молод, считалось, что интеллигентный человек должен быть знаком с литературой, искусством, историей. Как-то даже неприличным было бы признаться, что тебе неизвестны стихотворения Фета и Надсона или проза Григоровича и Боборыкина. Что же касается классиков, то их полагалось знать наизусть, и если кто-либо говорил, что вот эта девушка напоминает Вареньку из Анны Карениной, то, разумеется, никто даже не осмеливался попросить ему напомнить, а кто же такая Варенька. В то же время было вовсе не зазорно не только не знать закон Ома, но и проявлять полную неосведомленность в законах термодинамики. [c.10]

Кроме чисто теоретического метода изучения предмета исследования и эпизодически поставленных отдельных -экспериментов, которые условно принимаются как критерии в оценке теоретических результатов, существует мощный метод постановки целенаправленной системы экспериментов для раскрытия физического существа предмета исследования, который до сего времени не применялся в экспериментальной практике... Это объясняется тем, что эпизодически поставленные эксперименты без учета законов механики по своему смыслу не могут привести к закономерностям. Если же решать вопрос с привлечением системы экспериментов, взвешивая, что дает современная теория (физика металлов, термодинамика), то такой комплексный путь теоретического и экспериментального исследования может расширить закономерности и доказать, что наука есть производительная сила [107, с. 74—76]. [c.79]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...