Работа внешних сил изотермического

Как видно из (4.19) и (4.20), в случае адиабатического и изотермического квазистатических процессов потенциалом служит работа внешних сил и она может быть определена из равенства [c.64]

В изотермическом процессе, как уже было указано, все подводимое к газу тепло расходуется на совершение работы увеличения его объема, а внутренняя энергия газа остается при этом неизменной при изотермическом сжатии все тепло, в которое превращается работа внешних.сил при неизменной внутренней энергии газа, отводится от него [c.56]

Первое из уравнений (20,1) показывает, что при расширении системы совершается положительная работа. При изотермическом обратимом процессе эта работа совершается за счет уменьшения свободной энергии системы. Второе уравнение показывает, что работа внешних сил над системой при изотермическом процессе увеличивает свободную энергию системы. [c.100]

Стационарное равновесное (обратимое), изотермическое разрушение. Положительное приращение свободной энергии тела б/ = бГо + б1 равно механической работе внешних сил бЛ, т. е. [c.26]

Таким образом, из выражений (8.1)—(8.3) следует вполне очевидная закономерность работа внешних сил затрачивается частично на изменение потенциала П, остаток рассеивается в виде тепла (при изотермическом нагружении оно должно отводиться от тела в окружающую среду). Энергия П, которая запасается в конструкции, может быть разделена на два слагаемых [c.170]

И, следовательно, в изотермическом процессе удельная элементарная работа внешних сил равна вариации свободной энергии [c.108]

Учет температурных слагаемых. Свободная энергия. Отбросим предположение, что процесс деформирования происходит изотермически или адиабатически. Тогда отпадает возможность отождествления удельной элементарной работы внешних сил с вариацией удельной потенциальной энергии деформации само это понятие приходится отбросить. Его роль отходит к одному из термодинамических потенциалов — или к свободной энергии, или к потенциалу Гиббса (п. 3.5). [c.118]

Стационарность потенциальной энергии системы. Элементарная работа внешних сил Ь а е) может быть отождествлена с вариацией потенциальной энергии деформации 6а, равной вариации свободной энергии в изотермическом процессе и внутренней энергии в адиабатическом ) [c.148]

Согласно выражению (4.4), при уменьшении / до О скорость и стремится к бесконечности. Чтобы избежать этого, Рэлей вместо каверны с нулевым или постоянным внутренним давлением рассмотрел каверну, заполненную газом, которая сжимается изотермически. В этом случае работа внешних сил, совершаемая над системой и определяемая уравнением (4.3), равна сумме кинетической энергии жидкости, определяемой уравнением [c.127]

Третий процесс — изотермическое сжатие. Поршень возвращается обратно в первоначальное положение настолько медленно, что газ остается при температуре холодильника. При этом над газом совершается работа внешними силами. Объем его уменьшается, температура остается постоянной, а давление возрастает. В точке й система термически изолируется. [c.44]

Для изотермических процессов очевидно, что Д/ = Дш, т. е. приращение свободной энергии Гельмгольца равно работе внешних сил. [c.33]

Остальная часть работы внешней силы над системой в изотермическом режиме [c.276]

Схема преобразования энергии в холодильной установке показана на рис. П.4.6. При изотермическом расширении, происходящем при температуре холодильной камеры Та, рабочее тело совершает работу и поглощает при этом от холодильной камеры количество теплоты Qa- При изотермическом сжатии рабочего тела, которое происходит при более высокой температуре Ti нагревателя (атмосферы), последнему передается количество теплоты Qj. Это происходит за счет работы внешних сил. Перевод рабочего тела из состояния с температурой Тг в состояние с температурой Та и обратно осуществляется процессами адиабатического расширения (при этом температура падает от Ti до Та) и адиабатического сжатия (при этом температура растет от Та до Ti). [c.152]

Для осуществления идеального цикла Карно принимаются следующие условия порция рабочего тела постоянна и не меняет своих физико-химических свойств, имеются два источника тепла (горячий и холодный), цикл обратим. Идеальный цикл Карно (рис. 12, а) состоит из двух изотермических и двух адиабатных процессов. В первый период газ расширяется при постоянной температуре Ti по изотерме 1—2, получая от нагревателя с температурой Ti тепло qi, и совершает положительную работу. Во второй период газ в процессе 2—3 расширяется адиабатически до тех пор, пока температура газа не станет равной температуре холодильника Та. В третий период происходит изотермическое сжатие газа внешними силами в процессе 3—4, в котором от газа в холодильник с температурой Та передается количество тепла q2, в четвертый — адиабатное сжатие газа внешними силами в процессе 4—1, в котором температура газа повышается от Т. до На этом цикл Карно заканчивается. [c.45]

Стационарное неравновесное (необратимое), изотермическое разрушение. При бесконечно медленном росте внешних сил приращение свободной энергии тела меньше механической работы на величину энергии, обусловленной наличием необратимых процессов в теле [c.27]

При изотермическом процессе в теле В работа, производимая приращениями внешних сил на соответствующих прир ащениях компонент вектора смещения, должна быть неотрицательной. [c.126]

Знаки К ш X различны, так как —К йх = X йх представляет собой работу, производимую внешней силой. В механике условия, при которых происходит сжатие или растяжение пружины, не всегда конкретизируются явным образом определяется лишь как механическая потенциальная энергия, безотносительно к термодинамике. Если удлинение происходит изотермически, то совпадает со свободной энергией Р. Если же процесс осуще- [c.169]

Вычислим работу, произведенную силами, вызвавшими деформации от момента ДО Такими силами в классической теории упругости являются внешние напряжения и массовые силы. В этой теории не учитываются влияния тепловых источников и предполагается, что процесс деформации протекает настолько медленно, что в каждый момент времени в теле устанавливается термодинамическое равновесие, причем процесс протекает изотермически. [c.25]

Следует отметить, что для совершенного газа при изотермическом расширении = О и ( = 1 12 = — Д = АО > О все тепло, полученное системой, идет на производство внешней работы. Для реального газа при таком процессе количество тепла больше произведенной внешней работы, так как тепло идет не только на производство внешней работы, но также и на работу против сил сцепления между молекулами, увеличивая внутреннюю энергию реального газа. [c.46]

Поток на разрыве испытывает скачок разность потоков по обе стороны разрыва соответствует работе изотермического сжатия электронного газа внешними силами, действующими со стороны ионов. [c.404]

Иными словами, в изотермическом процессе, при котором не совершается работы, свободная энергия не может увеличиваться. Она остается постоянной, если процесс обратим. В частном случае, когда единственной внешней силой является давление р, результат этот справедлив для процессов, протекающих при постоянном объеме, ибо тогда Шав = 0. В общем случае, рассмотренном в 17, если постоянны все параметры а, 3,. .., 7 , то работа равна нулю. [c.63]

Рассмотрим изотермический процесс, в котором постоянны не параметры а, 3, V, а внешние силы А, В, Выражение работы для этого случая [c.64]

Опыт отвечает на этот вопрос, по-видимому, утвердительно. Это легко видно в простых случаях, как, например, в случае газа, расширяющегося в пустоту, или при соприкосновении двух тел разной температуры. Таким, именно, образом — хотя и с некоторыми оговорками — мы можем установить следующий закон для необратимых процессов при адиабатическом процессе возрастает энтропия если процесс изотермический и работа равна нулю, то уменьшается свободная энергия если при изотермическом процессе внешние силы постоянны, то уменьшается термодинамический потенциал. [c.69]

Какое бы то ин было изменение состояния системы может происходить только, если имеется хотя бы небольшое отклонение от равновесия. Изменение называется обратимым, если процесс происходит таким образом, что в каждый момент отклонение от истинного равновесия очень незначительно, и можно считать, что на каждой стадии достигается состояние равновесия. Рассмотрим, например, расширение идеального газа от объема Ух до V 2. Мы можем считать, что это расширение происходит обратимым путем, если оно протекает достаточно медленно, преодолевая внешнее давление. В этом случае газ будет совершать работу против сил внешнего давления, и если изменение происходит адиабатически, температура газа будет падать если же изменение происходит изотермически, газ будет поглощать энергию из окружающей среды. Рассмотрим теперь другую возможность. Пусть газ содержится в замкнутом сосуде, объем которого равен V I, и этот сосуд трубкой соединен с краном эвакуированного сосуда, объем которого равен Уг—V]. Если открыть крал, газ будет переходить в пустой сосуд до тех пор, пока не распределится равномерно по всему объему У2. Этот процесс необратим, и равновесие не достигается при протекании этого процесса ни на какой стадии. [c.197]

При изотермическом расширении (которое характеризуется постоянством температуры) газ производит работу против внешних сил давления. Эта работа производится в основном за счет подводимой из окружающей среды теплоты. Температура газа и окружающей среды не изменяются. При сжатии газа выделяется теплота, которая уходит в окружающую среду. [c.56]

Вынужденной конвекцией называется движение жидкости, вызванное действием внешних поверхностных сил, создаваемых работой насосов, компрессоров и т. д. В отличие от свободной вынужденная конвекция может и не сопровождаться теплообменом (изотермическое течение) в этом случае осуществляется конвективный перенос массы. Вынужденная конвекция в общем случае может сопровождаться и свободной конвекцией. Доля в переносе теплоты свободной конвекцией тем больше, чем больше разница температур отдельных частей среды и чем меньше скорость вынужденного движения. [c.194]

Вынужденное движение рассматриваемого объема жидкости происходит под действием внешних поверхностных сил, приложенных на его границах, за счет предварительно сообщенной кинетической энергии (например, за счет работы насоса, вентилятора, ветра). Как вынужденное рассматривается и течение изучаемого объема жидкости под действием однородного в нем поля массовых сил. Иллюстрацией последнего может являться течение изотермической пленки жидкости по стенке под действием сил тяжести. [c.126]

Затем излагается вопрос об интегрируемости выражений для приращения внутренней теплоты, внутренней работы и о неинтегри-ргемостн их для внешпей теплоты и внешней работы И дальше Элементарная работа, производимая внутренними силами при бесконечно малом изменении состояния тела, есть полный дифференциал независимых переменных, определяющих собой состояние тела, между тем как элементарная работа внешних сил при бесконечно малом измеие[1ии состояния тела не есть полный дифференциал относительно независимых переменных, определяющих состояние тела . После этого выводятся дифференциальные уравнения термодинамики, основанные на ее первом законе, и показывается, что dQ и йЬ не являются полными дифференциалами. Вслед за этим рассматриваются изотермический и адиабатный процессы с выводом соответствующих аналитических соотношений уравнений этих процессов, их формул соотношения параметров и работы. Метод вывода уравнения адиабаты, принятый в учебнике Вышнеградского, будет приведен в 8-1. [c.53]

Затем изотермическим (при Гг = onst) сжатием D переведем систему в состояние D с параметрами V , Гг, р . Работа внешних сил, затраченная на сжатие, переходит в тепло, передаваемое в окружающую среду [c.45]

Уравнение (5-34) показывает, что при расширении газа в изотермическом процессе все сообщаемое газу тепло расходуется на совершение работы. В случае сжатия в изотермическом процессе от газа должно быть отнято такое количество тепла, которое эквивалентно соответствующей работе внешних сил. Изменение внутренней энергии в изотерми-чеоко процессе ввиду -постояп ства тем1пературы равно нулю [c.59]

Существование функции э естественно связывается с приписываемой упругой среде способностью аккумулировать работу внешних сил при нагружении и возвращать запасенную энергию при разгружении. Представление о п. э. можно связать с термодииамическимн потенциалами — свободной энергией (в изотермическом процессе) или внутренней энергией (в адиабатическом). По существу, соотношение (1) выражает первое начало [c.103]

Изотермическое сжатие аЬ происходит медленно, теплота, выделяющаяся при этом, полностью отводится в теплоприемник. Таким образом, работа внешних сил, затрачиваемая на сжатие, в виде теплоты в количестве <7г= Гг(5а —5(,) переходит в теплоприемник, а внутренняя энергия тела не меняется (Га(, = Гг = сопз1). Давление газа возрастает до величины рь при уменьшении объема до и, . В точке Ь дно цилиндра теплоизолируется. [c.50]

Применяя доказанную теорему о том, что как при адиабатическом, так и при изоциклическом изменении состояния внешние силы имеют силовую функцию, мы в теории теплоты получаем следующее предложение Если нагретое твердое тело любыми приложенными к нему внешними силами деформируется адиабатически или изотермически, а в остальном произвольным образом, то работа деформации всегда является полным дифференциалом, как если бы внешние силы уравновешивались силами, исходящими от покоящихся материальных частиц. И это имеет место несмотря на то, что частицы тела находятся в оживленнейшем тепловом движении. [c.489]

Максимальная работа — работа термодинамической системы, иыполняюш,еп равновесный изотермический иро-цесс. Это понятие особенно часто применяется ири исследовании равновесий физико-химических систем. Максимальная работа равна убыли свободной энергии термодинамической системы при переходе последней из начального состояния в конечное. Работа счит ется положительной, если система выполнУ1ет её против внешних сил. [c.371]

При изотермическом переходе нз одного состояния равновесия в другое работа, произведенная внешними силами над единицей объема материала, должна равняться приращению гельмгольцевой свободной энергии F. Для деформаций, бесконечно малых в том смысле, что соответствующие изменения переменных формы dya бесконечно малы, затраченная работа может быть выражена через компоненты напряжения л - по формуле [c.118]

Задача 34. Полагая, что рассмотренный в предыдущих задачах аационарный процесс является изотермическим, О = onst, определить работу внешней периодической силы F t) = mfo os ( lot) и увеличение энтропии всей системы за период этого процесса Го = 2п/По- [c.273]

Для термически неоднородной системы свободная энергия будет равняться сумме свободных энергий термически однородных частей. Разность свободлых энергий для двух неравновесных состон-ний равна работе, необходимой для перехода системы из одного состояния в другое квазистатическим и изотермическим путем (в разобранном на с. 102 смысле), осуществленным с помощью введения ноля внешних сил (учитывая при этом равную потенциальной энергии шля работу включения этого поля). Действительно, свободная энергия = Е — Т8 при паличин сил удовлетворяет (как для всякого ввазистатического перехода) вытекающему из (3.4) уравнению [c.105]

Для решения вопроса о равновесии нам нужно составить выражение для свободной энергии (в даниом случае, поскольку внешний параметр — давление, это будет термодинамический потенциал) в неравновесном состоянии как функцию р, Т ш внутреннего параметра I . Согласно общему методу ( 30) мы должны для этого путем введения дополнительных сил привести систему изотермическим квазистатичесиим путем в состояние с нужным значением внутреннего параметра, затем мгновенно выключить Дополнительные силы и определить совершенную работу, которая и будет равна разности свободных энергий. Дополнительной внешней силой, при наличии которой наша система при удельном объеме V будет в равновесном состоянии, можег служить дополнительное внешнее давление подходящей величины. Обозначим это значение давления через Р(и). [c.115]

Убыль внутренней энергии U — 112 = — можно определить из опыта, когда система переходит из состояния с энергией в состояние с энергией U2 без совершения работы (при постоянных объеме V и других внешних параметрах Д в сложной системе). Она в этом случае равна — Af/=—0 = количеству выделяющейся теплоты или тепловому эффекту перехода (например, тепловому эффекту реакции в калориметрической бомбе Бертло). Таким образом получаем уравнение Гиббса — Гельмгольца для полной работы системы (против всех сил) при любом изотермическом процессе [c.178]

Удельная теплота изотермического испарения свободной воды расходуется в свою очередь в двух направлениях часть вдет на изменение внутренней энергии, а именно на работу дисгрегации (на преодоление сил оцепления между молекулами жидкости), т. е. собственно на перевод жидкости в пар (внутренняя теплота парообразования), остальная часть —на работу расширения (внешняя теплота парообразования) [Л.24]. [c.9]

Термодинамическая характеристика поверхности раздела двух фаз, определяемая работой обратимого изотермического образования единицы площади этой поверхности, называется поверхностным натяжением и измеряется в Дж/м или Н/м. В случае жидкой поверхности раздела поверхностное натяжение можно рассматривать также как силу, действующую на единицу длины контура поверхности и стремящуюся сократить поверхность до минимума при заданных объемах фаз. Работа образования новой поверхности затрачивается на преодоление сил межмо-лекулярного сцепления (когезии) при переходе молекул вещества из объема тела в поверхностный слой. Равнодействующая межмолекулярных сил в поверхностном слое не равиа нулю, как в объеме тела, а направлена во внутрь той фазы, в которой силы сцепления больше. Для подвижных жидкостей поверхностное натяжение -величина, тождественно равная свободной поверхностной энергии. Благодаря поверхностному натяжению жидкость при отсутствии внешних воздействий принимает форму шара, обеспечивая минимальную площадь поверхности и минимальное значение свободной поверхностной энергии. На легкоподвижных границах жид- [c.15]

IX). Для идеального газа в процессе при Т = onst изменение внутренней энергии равнялось нулю. Это значит, что вся теплота в процессе равнялась внешней работе, производимой в результате процесса. Для водяного пара, так н е как и для любого другого реального тела, внутренняя энергия в изотермическом процессе изменяется вс.тедствие изменения потенциальной составляющей, связанной с силами межмолекулярного взаимодействия. Например, при увеличепш объема (процесс расширения) расстояние между молекулами газа растет, а это приводит к увеличению потенциальной составляющей его внутренней энергии. [c.181]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...