Условие обратимости процесса

В отличие от обратимых процессов при анализе необратимых процессов по известному аналитическому выражению одной из характеристических функций тела или уравнению состояния данного тела и зависимости для теплоемкости С]/ или Ср могут быть определены не произведенная работа L или Ь и поглощенная теплота Q, а лишь разность Ь — Q или Ь — равная согласно выражениям (2.7) и (2.8) убыли внутренней энергии или энтальпии тела. Только если Q или Ь равняются нулю (равенство (2 = 0 имеет место при адиабатическом процессе, а равенство В = 0 — в случае предельно необратимого процесса), отсюда может быть найдено также значение Т и Т или Q. В самом общем случае для раздельного определения Q и Ь или Ь нужно знать характеристические функции как самого тела, так и окружающей среды и их изменение в рассматриваемом необратимом процессе. При этом всегда произведенная полезная внешняя работа будет меньше по сравнению с работой происходящего в тех же условиях обратимого процесса, а количество полученной и отданной телом теплоты соответственно меньше и больше. [c.159]

Из условия обратимости процесса А5 = 0 имеем [c.600]

Процесс может быть обратимым, если он протекает без трения, завихрений и толчков. Отсутствие этих факторов является вторым условием обратимости процесса. [c.16]

Условие обратимости процессов предопределяет, что теплообмен между потоком и окружающей средой может происходить при бесконечно малой разности температур между ними, т. е., иными словами, при Tq. Из того же условия обратимости процессов следует, что, в конечном итоге, работа рабочего тела, совершаемая над окружающей средой, или окружающей среды над рабочим телом равна нулю, т. е. что Lo. = 0. [c.58]

Исследования упругих свойств резины в условиях, близких к условиям обратимого процесса, т. е. при устранении в возможных пределах пластической текучести, привели к следующему выражению для модуля упругости [6] [c.316]

Завершение формирования классической термодинамики как науки о поведении различных физических систем в условиях обратимых процессов следует отнести к периоду 1900—1906 гг., т. е. ко времени открытия М. Планком в 1900 г. кванта действия и В. Нернстом в 1906 г. третьего закона термодинамики. [c.3]

Несмотря на внешние различия, исследование большинства низкотемпературных циклов возможно с единых термодинамических позиций. Рассмотрим циклы с постоянным количеством рабочего тела. Идеальным будем считать такой цикл, в котором все процессы обратимы. Поскольку количество рабочего тела не меняется, то условие обратимости процесса теплопередачи в теплообменных аппаратах (регенерация холода ) требует, чтобы величина Ср для рабочего тела была функцией только температуры. Автоматически это требование выполняется для идеального газа. Теоретическим будем считать такой цикл, который предполагает [c.142]

Минимальная работа разделения реальной газовой смеси будет больше минимальной работы разделения смеси идеальных газов на величину, соответствующую суммарному приращению энтропии при сообщении или отнятии от смеси теплоты смешения, в условиях обратимого процесса, т. е. [c.175]

Необходимыми-условиями обратимости процесса являются механическое равновесное состояние, термическое равновесное состояние, отсутствие трения, а также отсутствие теплопроводности и лучеиспускания. [c.62]

Объектом термодинамического рассмотрения в этой главе будут, разумеется, лишь обратимые гальванические элементы. Подчеркнем еще раз, что под обратимым элементом имеется в виду такой гальванический элемент, в котором при изменении тока на противоположное на электродах происходят химические реакции, обратные реакциям, происходящим при протекании тока в прежнем направлении понятно, что условием обратимости процесса в гальваническом элементе является также отсутствие диффузии, теплопроводности, термодиффузии. [c.221]

Следует подчеркнуть, что, строго говоря, соотношение (11-33) определяет величину элементарной работы лишь в том случае, когда ток в цепи весьма мал. Эта оговорка является условием обратимости процесса в гальваническом элементе в самом деле, если ток в цепи имеет конечное значение, [c.226]

В дальнейшем, однако, мы не будем основываться на экспериментально найденных условиях текучести и упрочнения, а воспользуемся условием обратимости процесса деформации изучаемой нами идеальной упругой среды, которое доставляет нам термодинамический анализ. [c.48]

Обратимые и необратимые процессы имеют определенные свойства, позволяющие отличать одни процессы от других. Условиями обратимости процесса являются бесконечно медленное изменение состояния тела, прохождение системы в процессе только через равновесные состояния, отсутствие в системе всякого трения и отсутствие процесса сгорания. Если в процессах все эти условия или некоторые из них отсутствуют, то такие процессы становятся необратимыми. [c.68]

Надо заметить, что в учебнике Радцига дифференциальные уравнения термодинамики разбиты на две части одна из них дается-после первого закона, другая — после второго закона. При этом методы вывода отдельных соотношений этой теории являются довольно сложными, но для тех лет они были общепринятыми и их можно ви- деть и в других учебниках, даже более позднего периода, например-в учебниках проф. Саткевича, проф. Быкова и др. Рассматриваемая глава заканчивается изложением особенностей круговых процессов и условий обратимости процессов. [c.99]

При ЭТОМ в рассмотрение включаются такие процессы, которые не влекут за собой изменения внешней среды, вызванные, например, выделением теплоты при трении или рассеянием тепловой энергии, т. е. рассматриваются только обратимые процессы. Если ди Дж, есть приращение теплоты, которое вызывает переход в некоторое состояние при температуре Г], К, а <72, Дж,— приращение теплоты, вызывающее переход в некоторое состояние при температуре Гг, К, то величина Д5 представляет собой сумму отношений /Г, характеризующую переход из состояния А в состояние В. Поскольку процесс перехода из состояния А в состояние В обратим, то можно сказать, что величина А5 одинакова для любого пути перехода из состояния А в состояние В, т. е. Д5 представляет собой функцию состояния и не зависит от способа достижения этого состояния. Указанную функцию называют энтропией. Если имеем бесконечно малое приращение теплоты dQ при температуре Т в условиях обратимого процесса изменений для некоторой материальной системы, то приращение энтропии йЗ представляется в следующем виде [c.48]

Таким образом, изменение энтропии может определять условия обратимости процесса или условия состояния обратимого термодинамического равновесия. [c.198]

Рассмотрим условия обратимости процессов. Первое условие обратимости процессов заключается в сохранении газом внутреннего равновесия (механического и термического). [c.25]

Пример 6. Определить необходимую работу и температурные изменения при обратимом адиабатном сжатии 1 фунт-моль/мин (454 моль/мин) среды от 1 до 10 атм в условиях стационарного процесса, принимая, что изменения кинетической и потенциальной энергии незначительны. [c.57]

Оно также представляет собой минимальное количество работы, необходимое для восстановления теплового источника до его первоначальных условий. Обратимый воспроизводимый процесс показан на рис. 43. Для того чтобы передать количество теплоты Q в верхний тепловой источник с температурой Т, от внешнего источ- [c.205]

Термодинамические процессы следует разделять на обратимые и необратимые. Обратимым процессом называется такой процесс, который, будучи проведенным в прямом и обратном направлениях, не оставляет никаких изменений в окружающей среде. Обратимый процесс можно рассматривать как сумму бесконечно близких равновесий, когда бесконечно малое изменение параметров (внешних условий) может изменить направление процесса. Поэтому истинно обратимый процесс может совершаться только с бесконечно малой скоростью, с тем чтобы соблюдалось условие равновесия или обратимости. [c.252]

Исследование идеального цикла тепловой машины. С. Карно позволило установить условия для получения работы за счет тепловой энергии и тем самым сформулировать второе начало термодинамики. Цикл Карно совершается между двумя изотермами и двумя адиабатами (рис. 8.2), причем предполагается полная обратимость процессов. Подсчитывая изменения параметров состояния, значения работы и теплоты при отдельных процессах, можно показать, что в результате проведенного цикла получили работу, равную площади 1,2,3,4,1, очерченной циклом, в свою очередь равную разности взятой Qi (на участке 1—2) и отданной Q2 (на участке 3—4) теплоты (Qi — Q2). Математически это можно выразить уравнением [c.259]

Согласно второму закону при обратимых процессах энтропия адиабатически изолированной системы (dQ=0) не изменяется (dS=0). Поскольку все обобщенные координаты и/ считаются независимыми друг от друга, в адиабатически изолированных системах (6.25) может выполняться только при условии, что [c.54]

Когда в термодинамике при обычных условиях используется представление об обратимых процессах, то предполагается, что хотя при всех реальных термодинамических процессах и имеются необратимые изменения, но они малы и получаемые при этом результаты справедливы и в пределе полностью обратимых процессов. В цикле Нернста такая абстракция невозможна, поскольку сколь угодно малая степень необратимости уводит систему с нулевой изотермы. [c.164]

Вышесказанное приводит к заключению, что для полной обратимости процесса необходимы следующие условия [c.48]

Следует отметить, что полученное для частного случая изотермического процесса расширения измерение энтропии AS = Q/T такое же, какое и раньше было получено из анализа цикла Карно. Таким образом, статистическая физика обосновывает существование функции состояния — энтропии, приращение которой при обратимых процессах равно приведенной теплоте, и положения о том, что энтропия замкнутой системы стремится к максимуму. Эта функция состояния позволяет с помощью измерений термических величин выяснить направление процессов и условия равновесия. С принципом возрастания энтропии в замкнутых системах связаны представления [c.78]

Обратимый процесс, в частности, характеризуется тем, что произведенной в течение этого процесса работы достаточно для того, чтобы возвратить систему при тех же самых внешних условиях в исходное состояние. [c.24]

Процессы с максимальной степенью необратимости называют предельно необратимыми. В предельно необратимом процессе работа L или Е, которая могла бы быть произведена в данных условиях телом, обращается вследствие необратимости процесса в нуль, тогда как при обратимом процессе она положительна. Частным случаем предельно необратимого процесса является самопроизвольный процесс, происходящий в термодинамической системе при установлении равновесия. [c.25]

При переходе в состояние равновесия требуется в общем случае подводить или отводить теплоту. Чтобы обеспечить условие обратимости процесса с теплообменом, последний должен происходить при бесконечно малой разности температур. В рассматриваемой системе, состоящей из рабочего тела и окружающей среды, есть только один источник теплоты — окружающая среда. Поэтому подвод или отвод теплоты можно осуществлять обратимо только по изотерме при температуре окружающей среды. В противном случае температура рабочего тела будет отличаться от температуры окружающей среды, теплообмен будет совершаться при конечной разности температур и, следовательно, необратимо. Чтобы совершать изотермический процесс подвода (отвода) теплоты при темперглуре окружающей среды, необходимо предварительно довести температуру тела Т до температуры [c.130]

Левая часть этого неравенства гфедставляет собой полное производство энороции. Выполнение равенства (12.15) является необходимым и достаточным условием обратимости процесса деформации пластинки. Равенство нулю производства энтропии будет обесг/эчено,. если [c.35]

Требование бесконечно медленного протекания процесса для его обратимости возникает и из других соображений. Уравнение состояния ру = НТ характеризует, очевидно, некоторое равновесное состояние рабочего тела, при котором давление и температура газа по всему объему одинаковы. Очевидно также, что к неравновесному состоянию газа, которое будет всегда реализоваться при конечных скоростях расширения газа, нельзя применить, строго говоря, уравнение состояния pv = RT, ибо давление и температура газа в каждой точке объема будут иметь различные значения. Любой процесс, происходящий с газом, есть нарушение равновесного состояния но если процесс вести бесконечно медленно (так, чтобы давления и температуры успевали выравниваться по всему объему газа при переходе от одного равновесного состояния к другому, чрезвычайно близкому к нему состоянию), то его можно представить состоящим из совокупности бесконечного числа близких равновесных состояний. Итак, необходимым условием обратимости процесса является условие равновесности. Кроме того, должно отсутствовать трение, так как часть работы газа затратится на преодоление трения, и внешняя система получит меньше работы, и, наконец, природа газа не должна меняться в процессе. Например, если в процессе 1-2 произошло горение рабочего тела, то при этом изменится его газовая постоянная с на R, так как состав продуктов сгорания иной, чем состав свежей смеси. Будем осуществлять процесс 2-1 бесконечно медленно. Придя в точку 1, получим у газа те же параметры р и Ух, что и до протекания процесса, но температура его уже не будет прежней, равной Т . Действительно, написав уравнение состояния для первоначального состояния рабочего тела [c.112]

Третьим условием обратимости процесса является отсутствие трения при наличии трения процесс необратим, потому что если при расширении затрачивается работа на трение, превращающаяся в теплоту, то и при обратном процессе сжатия мы имеем такую же работу трения и переход ее в теплоту, т. е. совершенно однозначное явление. Понятно, что наличие трения связано с потерей внешней работы, вообще характерной для необра тимых процессов. [c.53]

П. термодинамический, термодинамическая функция в (х, у), определяющая при заданных условиях возмолшость любого физикохимического процесса в данной системе, т. е. условие его необратимости, а также условие обратимости процесса, условия равновесия и его устойчивости (см. Равновесие, Термодинамика). П. термодинамические (в) обладают следующими основными свойствами, весьма ценными для решения практических задач. [c.238]

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]

Рассмотрим равновесный процесс расширения газа /1В(рис. 5-9), который прошел через равновесные состояния А, I, 2, 3, п, В. В этом процессе была получена работа расширения, изображаемая в некотором масштабе пл. ABD . Для того чтобы рабочее тело возвратить в первоначальное состояние (в точку Л), необходимо отточки В провести обратный процесс — процесс сжатия. Если увеличить на величину dp внешнее давление на поршень, то поршень передвинется на бесконечно малую величину и сожмет газ в цилиндре до давления внешней среды, равного р+Ф-При дальнейшем увеличении давления на dp поршень опять передвинется на бесконечно малую величину, и газ будет сжат до нового давления внешней среды. Во всех последуюш,их уве-. личениях внешнего давления на dp газ, сжимаясь при обратном течении процес-. са, будет проходить через все равновесные состояния прямого процесса — В, п, 3, 2, 1, А и возвратится к состоянию, характеризуемому точкой А. Затраченная работа в обратном процессе сжатия (пл. BA D) будет равна работе расширения в прямом процессе (пл. ABD ). При этих условиях все точки прямого процесса сольются со всеми точками обратного процесса. Такие процессы, протекающие в прямом и обратном направлениях без остаточных изменений как в самом рабочем теле, так и в окружающей среде, называют обратимыми. Следовательно, любой равновесный термодинамический процесс изменения состояния рабочего тела всегда будет обратимым процессом. [c.60]

Адиабатный процесс. Адиабатпын процесс совершается без подвода и отвода теплоты, и энтропия рабочего тела при обратимом процессе остается постоянной величиной — s Ц onst. Поэтому на is- и Тх-диаграммах адиабаты изображаются вертикальными пр -ямыми (рис. 12-4, а, 12-4, б). При адиабатном расширении давление и температура пара уменьшаются перегретый пар переходит в сухой, а затем во влажный. Из условий постоянства энтропии возможно определение конечных параметров пара, если известны параметры начального и один параметр конечного состояний. [c.194]

О Это утверждение можно аргументировать и не входя в детали преобразования внутренней энергии в работу. Почему при Ш = АО неравновесная система нагреватель+холодильннк не может произвести работу Потому что ее внутренняя энергия в процессе установления равновесия остается неизменной все тепло от нагревателя переходит к холодильнику. Ясно поэтому, что работа будет тем больше, чем меньше будет энергия системы тело+среда в конце процесса установления за счет этого уменьшения энергии и совершается работа. Но конечное состояние этой теплоизолированной системы является равновесным и характеризуется определенным значением объема. Поэтому ее анергия будет тем меньше, чем меньше будет ее энтропия в силу определения (4.1) и ввиду положительности температуры производная (ди/дS)v > о, и это означает, что при неизменном объеме энергия растет с увеличением энтропии и уменьшается при ее уменьшении. Но энтропия теплоизолированной системы не может убывать. В лучШем случае, при обратимости процесса, она будет оставаться неизменной. Это и есть условие получения максимальной работы при этом конечная энергия системы будет минимально возможной. [c.113]

Обратимым процессом называют процесс, который может происходить в прямом и в противоположном направлениях и притом так, что при обратном процессе (т. е. при возвращении к исходному состоянию) система при изменении внешних условий в обратной последовательности переходит от конечного состояния к начальному через все те же равновесные состояния, что и в случае прямого процесса, но только в обратном порядке, без появления в самой системе или окружаюшрй среде каких-либо остаточных конечных изменений. Процессы, не удовлетворяющие этому условию, называются необратимыми. [c.24]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...