Равновесное состояние системы

Выше упоминалось, что состояние теплового равновесия изолированной системы полностью описывается лишь небольшим числом параметров. Эти физические величины имеют определенное значение для каждого теплового состояния, и в термодинамике они называются параметрами (или переменными) состояния, или термодинамическими параметрами (или переменными). Если выбрать совокупность независимых параметров так, чтобы она была необходимой и достаточной для описания термодинамического состояния, то остальные параметры, характеризующие состояние, являются функциями выбранных параметров. Число независимых параметров, необходимых для описания равновесного состояния системы, определяется эмпирическим путем. [c.14]

Вблизи любого термически равновесного состояния системы существуют такие состояния, которые не могут быть достигнуты адиабатическим процессом. [c.16]

Однако было бы ошибкой полагать, что изучение равновесного состояния не имеет отношения к коррозии. Напротив, фундаментальные исследования неравновесных состояний и расчет скорости коррозии начинаются с утверждения о том, что равновесие было нарушено. В общем, необходимо знать равновесное состояние системы, чтобы оценить различные факторы, влияющие на скорость, с которой система стремится прийти в равновесие (т. е. корродирует). [c.46]

В равновесном состоянии система выглядит максимально однородной, и каждая ее часть, содержащая одинаковое число частиц, имеет одинаковые характеристики, в частности, одинаковую среднюю энергию. Этот опытный факт, о котором мы говорили в 1.1, лежал в основе наших дальнейших рассуждений. В 1.3 мы поняли, что с микроскопической точки зрения такая однородность равновесного состояния устанавливается потому, что ему соответствует подавляющее число возможных микросостояний системы. [c.64]

Определение положений равновесия системы. Для исследования равновесных состояний системы составим выражение потенциальной энергии. Потенциальная энергия системы складывается из потенциальной энергии элементов системы в поле силы тяжести j и потенциальной энергии сил упругости деформированных пружин П .у [c.306]

Значит, = О является одним из равновесных состояний, системы. Но может быть и [c.39]

Следует обратить внимание на то, что скорость процесса, какой бы малой она ни была, сама по себе не является еще признаком его равновесности. Любой квазистатический процесс должен быть таковым на всех стадиях и, следовательно, должен начинаться с равновесного состояния системы. Например, процесс теплопередачи между телами с разными температурами, несмотря на то, что его можно сделать сколь угодно медленным, не может быть квазистатическим, поскольку условием теплового равновесия служит равенство температур. Исходное [c.39]

Если параметры системы удовлетворяют неравенству (2.59), то будут выполнены все условия теоремы Н. Н. Красовского об асимптотической устойчивости 2.3. Действительно, функция V определенно-положительна, а ее производная согласно равенству (2.58) и соотношению (2.59), отрицательна вне К и равна нулю я К i = О, и ф 0). Поэтому равновесное состояние системы i — = 0, U = О будет асимптотически устойчиво относительно тока [c.74]

Тогда будут выполнены все условия теоремы Н. Н. Красовского о неустойчивости движения 2.4. Действительно, функция V может принимать положительные значения (она определенно-положительна), а ее производная V", согласно (2.58) и (2.60), положительна вне К и равна нулю на К. Следовательно, равновесное состояние системы г = О, U = О неустойчиво. [c.74]

Итак, если тело твердое, число переменных, необходимых для описания равновесного состояния системы, больше, чем при газообразном. Далее будут рассмотрены только те случаи, когда достаточно двух переменных — простого растяжения или простого сдвига в одном направлении. [c.8]

Физическая природа синергетики состоит в том, что в нелинейной области, вдали от равновесного состояния, система теряет [c.29]

Непосредственный подсчет показывает, что при большом числе частиц вероятность термодинамически равновесного состояния системы (с распределением Максвелла по скоростям) на много порядков больше вероятностей сколько-нибудь неравновесных состояний, в которых энергия частиц сконцентрирована в упорядоченном макроскопическом движении, и поэтому система необратимо переходит в равновесное состояние как механически паи- [c.125]

Таким образом, условия устойчивости равновесных состояний системы с отрицательными температурами выражаются неравенствами (7.14) или (7.15). [c.148]

Физическая природа синергетики состоит в том, что в нелинейной области, вдали от равновесного состояния, система теряет устойчивость и малые флуктуации приводят к новому режиму—совокупному движению многих частиц. [c.280]

Аналогично равновесное состояние системы с координатами Vi, 5) при постоянных Р и Т устойчиво, если при небольшом спонтанном изменении этих координат выполняется, подобно неравенству (6.12), условие [c.105]

Температура. Состояние термического равновесия термодинамических систем связано с внутренним интенсивным параметром — температурой. В термически равновесном состоянии системы температура во всех ее точках одинакова. [c.16]

Формула Больцмана. Между значением энтропии 3 системы в данном равновесном состоянии и максимальной термодинамической вероятностью которая, как было показано выше, характеризует равновесное состояние системы, существует вполне определенное соотношение. Чтобы Установить это соотношение, рассмотрим равновесный изотермический процесс изменения состояния системы. В результате этого процесса произойдет, во-первых, увеличение объема системы от Е до Е + (IV, что приведет к изменению внутренней энергии системы на величину произведенной при этом работы йВ = рдУ, взятой с обратным знаком во-вторых, изменится распределение молекул по энергиям, что вызовет некоторое дополнительное изменение внутренней энергии системы. [c.89]

В соотношениях (7.87) —(7.89) для упрощения обозначений опущены индексы, характеризующие наиболее вероятное (равновесное) состояние системы.-Подобные упрощения без специальных оговорок будут использоваться и к дальнейшем. [c.166]

Предполагается, что неравновесные состояния системы могут быть охарактеризованы значениями термодинамических функций (температура, давление, энтропия, внутренняя энергия и т. п.) взаимосвязь между которыми определяется уравнениями классической термодинамики. Напомним в связи со сказанным, что в классической термодинамике термодинамические функции определены лишь для равновесных состояний системы. Предположение о возможности распространения представлений классической равновесной термодинамики для описания неравновесных состояний локальных, но макроскопических, т. е. содержащих достаточно большое число частиц, частей всей системы представляет собой некоторый дополнительный постулат, носящий название ги- [c.173]

Постановка задачи о фронте пламени в газовзвеси. В системе координат, связанной с фронтом, эта задача описывается стационарным вариантом системы уравнений (5.1.1) — (5.1.10). Граничные условия, соответствующие равновесным состояниям системы до х- оо, состояние о) и после (а — ю, состояние d) фронта пламени, задаются в особых точках этих дифференциальных уравнений [c.415]

Из предположения о существовании локального равновесия очевидно, что вводимые для описания неравновесного состояния дополнительные параметры не являются новыми , поскольку они связаны с теми основными параметрами, которые характеризуют равновесное состояние системы. В дальнейшем будет показано, что дополнительные параметры представляют собой производные (по координатам или по времени) от основных параметров. Вследствие этого энтропия S в неравновесном состоянии окажется функцией тех же самых переменных, от которых она зависит в равновесном состоянии системы. Это обстоятельство позволяет существенно облегчить построение термодинамических соотношений для неравновесных состояний. [c.155]

Равновесное сосуществование нескольких соприкасающихся между собой различных фаз вещества называется фазовым равновесием. Чтобы найти условия фазового равновесия, рассмотрим равновесное состояние системы, состоящей из двух фаз одного и того же вещества. [c.200]

Рабочим веществом в абсорбционной машине служит раствор двух полностью растворимых один в другом веществ с резко различными температурами кипения (рис. 8.46). Вещество с более низкой температурой кипения является холодильным агентом, а вещество с более высокой температурой кипения — абсорбентом. Как известно, температура кипения бинарного раствора при заданном давлении зависит от концентрации раствора. Фазовая диаграмма подобного бинарного раствора приведена на рис. 8.46, б, где с — концентрация холодильного агента температуры в точках / и 2 представляют собой температуры кипения соответственно чистого абсорбента и чистого холодильного агента. Пограничная кривая 1—а—2—Ь—1 соответствует равновесному состоянию системы при наличии жидкой и газообразной фаз. Нижняя ветвь /—а—2 соответствует жидкой фазе, а верхняя ветвь I—Ь—2 — газообразной фазе (насыщенному пару) при равновесном сосуществовании обеих фаз. [c.560]

В равновесное состояние система приходит при условии равенства потоков свободных носителей заряда, вызванных градиентом их концентраций и электрическим полем объемного заряда. [c.68]

Равновесное состояние системы 8 Равновесный процесс 8 Расход топлива 227 Регенеративный цикл 89 Регулярный тепловой режим 164 [c.340]

Как мы уже указывали, автор в ряде случаев избегает строгого подхода к тем или иным термодинамическим понятиям. Например, по сути дела он не провел различия между понятиями равновесный и обратимый (процессы). Как известно, про--цесс является равновесным (квазистатическим), если он состоит из непрерывной совокупности равновесных состояний системы. Обратимый же процесс — это такой процесс с рассматриваемой системой, выполнив который она может вернуться в исходное состояние без изменений в ней самой и в системах, внешних по отношению к ней. В подавляющем большинстве случаев равновесные процессы являются обратимыми, однако можно привести пример, когда равновесный процесс не является обратимым. В описании политропных процессов автор отошел от общепринятого понимания понятия политропный процесс . В отличие от принятого в советской термодинамической литературе автор определяет политропный процесс как такой процесс с идеальным газом, который удовлетворяет условию pv = onst, в котором величина о лежит между единицей и величиной отношения pj . Поэтому изотермический, адиабатный и многие другие процессы не являются, по мнению автора, политропными. В указанном ограничении величины о и состоит отличие понимания политроп-ного процесса автором от принятого советскими термодинамиками. [c.24]

Диаграммы указывают условия образования на поверхности электрода диффузионно-барьерных пленок, но не содержат данных об их защитных свойствах в присутствии специфических анионов, таких как SO4 или СГ. Они не содержат также сведений о возможности образования пленок нестехиометрического состава (некоторые из этих пленок существенно влияют на скорость коррозии — см. гл. 5, однако отчетливо показывают природу стехиоме-трических соединений, в которые при достижении равновесия могут превратиться любые менее устойчивые соединения. Учитывая вышеупомянутые ограничения, диаграммы весьма полезны для описания равновесных состояний системы металл—вода в кислых и щелочных средах как при наложении внешней поляризации, так и без нее. Диаграммы Пурбе для железа приведены и обсуждаются в приложении 3. [c.39]

Таким образом, при выполнении условия (2.59) равновесное состояние системы асимптотически устойчиво относительно тока i и напряжения и, а при выполнении условия (2.60) равновесное состояние системы неустойчиво. Случай R -- М требует дополнительного исследования, но практического интереса он не представляет, так как при небольшом парутонни )того условия (что всегда возможно, ибо все элементы системы инготовляются с определонньг-ми допусками) получится неустойчивая или асимптотически устойчивая система. В 4.5 разобранный здесь пример будет решен другим, более простым методом. [c.74]

Исследования Планка. Ее решение нашел выдающийся немецкий ученый М. Планк. Основн 1я идея его решения заключалась в том, чтобы чисго термодинамическим путем объяснить переход к равновесному состоянию системы излучателей (в прищипе их можно связать с атома ш), взаимодействующей с электромагнитным излучением замкнутой полосгги. Фактически это означало бы признание необратимого xapiiKiepa этого взаимодействия. [c.154]

Для химически однородной термодинамической системы (газ, жидкость, изотропное твердое тело) при отсутствии внешних полей (гравитационного, электрического, магнитного) число независимых параметров, однозначно определяющих равновесное состояние системы, будет равно двум из трех (р, у, Т), так как любой лзэтих трех параметров является однозначной функцией двух заданных. [c.17]

При расчетной оценке потока пара необходимо знать температуру поверхности испарения. Величина этой температуры при равновесном состоянии системы нахидитея только после выполнения всего теплового расчета. Поэтому подсчет парового потока с последующим определением коэффициента теплоотдачи а приходится Выполнять для нескольких значений температур t , меньших температуры насьщения при задан- [c.427]

Условие теплового баланса на поверхности позволяет выявить равновесное состояние системы и отвечающие ему значения парового потока и температуры поверхности испарения. Графическое определение равновесного состояния системы по результатам расчета тепловых потоков при нескольких значениях температуры /ц, показано на рис. 12.11. На рисунке обозначено q=a T —+ + 7изл — плотность теплового потока, поступающего от внешней среды к поверхности испарения, /и,л — плотность теплового потока к поверхности испарения путем излучения =gj, r + — плотность теплового потока, расходуемого на испарение, и отводящегося внутрь стенки q ) — плотность массового потока пара [c.427]

Де11ствителы1о, вследствие полной хаотичности теплового движения молекул каждое из микросостояний, отвечая одному и тому же значению внутренней энергии системы, должно встречаться одина]сово часто и является поэтому равновероятным. Если наблюдать систему, находящуюся в неизменных внешних условиях достаточно долго, то каждое из возможных микросостояний системы реализуется одинаковое число раз. Но это означает, что частота появления микросостояний с одинаковым распределением молекул по энергиям будет тем большей, чем больше число способов, которыми осуществляется данное распределение, т. е. чем больше термодинамическая вероятность этого микросостояния. Молекулярное состояние системы, которое достигается меньшим числом способов, т. е. имеет меньшую термодинамическую вероятность, будет встречаться менее часто и, следовательно, будет менее вероятным по сравнению с состоянием, которое может быть осуществлено большим числом способов и имеет соответственно большую термодинамическую вероятностч. Из этого следует, что состояние с максимальным значением термодинамической вероятности (это значение обозначается в дальнейшем через является наиболее часто — практически почти всегда — встречающимся и представляет собой то, что мы называем равновесным состоянием системы. Все другие состояния системы, термодинамическая вероятность которых меньше максимальной, являются с этой точки зрения неравновесными состояниями системы. [c.89]

В противном случае равновесное состояние системы неустойчиво и при заданных внешних условиях плотность вероятности Н Уг ) в точке yi имеет минимум. Следовательно, флуктуаци-онные процессы в системе в этом случае приведут ее в состояние нового, более устойчивого по сравнен 1Ю с исходным, положения равновесия. Частным примером такого перехода может служить процесс распада однородной системы на фазы. [c.160]

Соотношения (8.22) — (8.24) выражают одно из положений теории Онзагера, представляющей собой линейный вариант терчоди-намики неравновесных процессов. Существенно, что уравнения (8.22)—(8.24) записаны для произвольного начального равновесного состояния. Поэтому величины hk и R k представляют собой функции параметров, характеризующих равновесное состояние системы. В рамках феноменологической теории явный вид коэффициентов Lik и Rm не расшифровывается, они вводятся формально как соответствующие коэффициенты пропорциональности в линейных соотношениях, связывающих потоки и силы. Они находятся из опыта, а их физический смысл можно выяснить в рамках молекулярно-кинетической либо статистической теории. [c.200]

Эта система допускает следующие решения а = Ь = Л = 0, что соответствует отсутствию в системе установившегося периодического движения (состояние покоя). Такое состояние является возможным равновесным состоянием системы, и вопрос о его осуществимости при данных значениях параметров системы и характере внешнего воздействия можно решить только на основе рассмотрения вопроса об устойчивости данного состояния. Анализ устойчивости системы по отношению к малым отклонениям от состояния покоя приводит к линейному уравнению с периодически изменяющимся коэффициентом (типа уравнения Матьё). Для этого уравнения, как мы [c.136]

Равновесное состояние системы од1рзначно определяется значениями равновесных параметров, и для его характеристики нет необходимости использовать допол. нительные переменные. Соответственно в состоянии раз. новесия все диссипативные силы Л должны быть равны нулю, т. е. [c.158]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...