Необратимость классическая

Обратимость и необратимость классическая и квантовая [c.148]

В руководствах по классической гидромеханике уравнение Бернулли часто выводится на основе одного лишь принципа сохранения энергии но методике, которая будет обсуждена в следующем разделе. В таком подходе имеется логическая ошибка в то время как динамическое уравнение не используется вовсе, уравнение Бернулли получается при помощи двух основополагающих предположений одно из них сформулировано уравнением (1.-9.1), а другое, дополнительное состоит в том, что механическая энергия не превращается необратимо во внутреннюю энергию, что означает отсутствие диссипации энергии. [c.48]

Неравновесная термодинамика является сравнительно молодым и интенсивно развивающимся разделом теоретической физики. Она возникла в результате обобщения классической термодинамики на область малых отклонений системы от равновесия, когда проявляется линейная связь между причиной и следствием того или иного необратимого процесса, как например пропорциональность теплового потока градиенту температуры при теплопроводности. Начало построения термодинамической теории линейных неравновесных процессов принадлежит Л. Онзагеру (1931). В настоящее время эта теория получила статистическое обоснование и широко используется при изучении различных физических явлений. [c.7]

Основные законы и уравнения термодинамики необратимых процессов были установлены в результате обобщения классической термодинамики и закономерностей известных линейных процессов. Помимо такого индуктивного пути возможен и другой путь изложения термодинамики необратимых процессов, при котором ее уравнения дедуктивно получаются из некоторого общего принципа как для неравновесных процессов общего типа, так и для процессов некоторого ограниченного класса. В механике и электродинамике такой путь хорошо известен. [c.16]

Термодинамика изучает закономерности теплового движения в равновесных системах и при переходе систем в равновесие (классическая, или равновесная, термодинамика), а также обобщает эти закономерности на неравновесные системы (неравновесная термодинамика, или термодинамика необратимых процессов). [c.14]

Здесь первое слагаемое определяет изменение энтропии системы за счет притекающей в нее теплоты. Эта величина и стоит в правой части неравенства Клаузиуса классической термодинамики. Второе слагаемое представляет собой изменение энтропии, вызванное необратимостью процесса теплопроводности внутри выделенного объема. Так как этот член всегда положителен, то выражение (1), а также общее выражение (13.6) не противоречит неравенству Клаузиуса. [c.370]

Термодинамика необратимых процессов образовалась путем соединения методов теории переноса с классической термодинамикой, т. е. со вторым и первым началами термодинамики. [c.331]

Для понимания изложенного в книге материала необходимо знакомство с Основами термодинамики, элементами классической равновесной статистической механики. В список литературы включены монографии и учебные пособия по общей и химической термодинамике, термодинамике растворов и ее приложениям, статистической механике и термодинамике необратимых процессов, в которых читатель может найти дополнительные сведения по вопросам, изложенным в книге. Кроме того, приведен список литературы по проблемам теоретических и экспериментальных исследований в области молекулярной теории жидкостей и растворов. [c.6]

В 1954 г. Н. И. Белоконь предложил второе начало классической термодинамики разделить на два независимых начала, отражающих, с одной стороны, принцип существования абсолютной температуры и энтропии (второе начало термостатики) и, с другой — принцип возрастания энтропии и необратимости внутреннего теплообмена (второе начало термодинамики). [c.5]

Термодинамика необратимых процессов возникла на пути соединения методов теории переноса с классической [c.169]

Кроме того, поскольку электромеханические ПЭ (электродвигатели и электрогенераторы) имеют КПД порядка 95—98%, исследование ЭУ можно ограничить термодинамической частью их ПЭ, применяя для их оценки термодинамические характеристики. Последние могут основываться на методах классической, неравновесной и статистической термодинамики и др. Однако в подавляющем большинстве случаев анализ необратимых циклов можно проводить методом классической термодинамики, которая способна дать важные для практики прогнозы в начальной стадии проектирования, когда исследуется ожидаемый действительный цикл установки. При этом удается не только предопределить энергетическую эффективность, но и составить представление о ряде инженерных факторов, таких, как вес теплообменных аппаратов, качество материалов, габариты отдельных узлов, и даже, в некоторых случаях, оценить сложность их изготовления [76]. [c.52]

Популярный в последние годы эксергетический метод, даже по мнению одного из главных его пропагандистов, не дает результатов, отличных от тех, которые получают из классических термодинамических методов... На первый взгляд этот метод проще классического, однако он связан с многочисленными упрощающими предпосылками, которые могут повлиять на окончательный результат [77]. Методы неравновесной термодинамики , т. е. термодинамики необратимых процессов, разработаны пока для процессов, незначительно отличающихся от равновесных, а потому мало пригодны для целей настоящей работы. Метод энергомеханической оценки циклов [78] освещает лишь одну сторону эффективности только тепловых ПЭ. Поэтому обобщенные критерии энергетической эффективности будут основываться на принципах классической термодинамики. [c.52]

В связи с развитием термодинамики и молекулярно-кинетической теории тепловых явлений в середине XIX в. перед сторонниками механистического мировоззрения возникла задача свести этот новый круг проблем к механике. В первую очередь речь шла о втором начале термодинамики, которое, с характерной для него и глубоко чуждой классической механике идеей необратимости, вносило новый элемент в физическую картину мира. Первые попытки вывести второе начало термодинамики из механических принципов были сделаны Больцманом ), Клаузиусом ) и Чили ) в 60—70-х годах XIX в. Чили ошибочно полагал, что он вывел второе начало прямо из принципа Гамильтона, в то время как Больцман и Клаузиус видели, что для решения этой задачи надо внести в принцип Гамильтона существенное изменение, которое расширит сам принцип, придав ему, однако, по существу, различный смысл внутри механики и вне ее. [c.850]

Несмотря на эффективность термодинамического метода отдельные технические задачи не могут быть решены методами классической термодинамики. Поэтому в настоящее время все более широкое применение получает термодинамическая теория необратимых процессов, основные положения которой были сформулированы Л. Онзагером и развиты в трудах И. Пригожина, К. Ден-бига, де Гроота, Г. Казимира. Одним из главных вопросов этой теории является понятие о микроскопической обратимости, подробно рассмотренное в первой части. Таким образом, теория необратимых процессов могла бы войти в содержание настоящей работы. Однако ее применение к вопросам техники глубокого охлаждения пока что не может быть проиллюстрировано. [c.178]

Два закона термодинамики означают существование двух функций состояния рассматриваемой системы ее внутренней энергии и энтропии. Исходя из свойств некомпенсированной теплоты, я в 1922 г. установил существование еще одной функции состояния, связанной с физикохимическими изменениями, а именно сродства А. Чтобы получить этот результат, я ввожу понятие координаты химической реакции проходящей в закрытой системе, а также необходимые и достаточные условия, чтобы функция А оставалась постоянной, если меняется тип превращения. Этот метод дает возможность непосредственно использовать классические теоремы термодинамики для необратимых реакций в системе и выявляет роль, которую играет скорость реакции d ldt. [c.14]

Хорошо известно, что термодинамика необратимых процессов — строго феноменологическая наука. Этот характер она унаследовала, разумеется, от классической термодинамики. Она ставит перед собой следующие две основные задачи [c.15]

В этой небольшой книге я попытаюсь представить краткий и простой обзор современного развития термодинамики необратимых процессов. Для того чтобы изложение было достаточно цельным, здесь вкратце формулируются многие выводы классической термодинамики, имеющие непосредственное отношение к излагаемому материалу в частности, это относится к двум началам термодинамики. Поэтому от читателя не требуется подробного знакомства с классической термодинамикой, хотя несомненно, что некоторое знание ее методов облегчит понимание текста. [c.16]

Такую формулировку второго закона можно было бы назвать локальной формулировкой в противоположность глобальной формулировке классической термодинамики. Значение подобной новой формулировки состоит в том, что на сс основе возможен гораздо болсс глубокий анализ необратимых процессов, и она является основным постулатом, на котором базируется настоящая книга. Этот постулат можно обосновать с помощью методов статистической механики [34]. [c.35]

Этот результат, весьма сходный с теоремой о равномерном распределении энергии в классической статистической механике, выражает тот факт, что каждый необратимый процесс вносит одну и ту же долю, [c.67]

Обратимые процессы принципиально отличаются от необратимых, и это различие — суть второго закона термодинамики [1]. Именно это различие с необходимостью приводит к введению понятия энтропии (S) и формулировке второго закона термодинамики. Классическая формулировка этого закона, данная еще Клаузиусом, относится к изолированным системам, т. е. к системам, не обменивающимся с внешней средой ни энергией, ни веществом. В этой формулировке второй закон термодинамики лишь устанавливает существование функции S, монотонно возрастающей и достигающей максимума, когда система достигает термодинамического равновесия [c.125]

Поэтому Q в том виде, как эта величина определена уравнениями (33) и (34), не является функцией Ляпунова. Это означает, что, исходя из законов классической или квантовой механики, функционал Ляпунова, который играл бы роль энтропии, по-видимому, вывести нельзя. По этой причине часто утверждают, что понятие необратимости можно [c.146]

Разреженный газ при не очень низкой температуре представляет собой наиболее удобный объект для обсуждения проблем необратимости. Необратимость классического газа рассматривалась со многих точек зрения, начиная с выдающихся работ Больцмана. Необратимость в квантовом газа также является предметом достаточно глубокого теоретического анализа. Необходимость рассмотрения необратимости на микроуровне, т.е. в квантовых процессах, многократно подчеркивалась Пригожиным и его сотрудниками [53, 55, 56]. Они обращают особое внимение на то, что классический предел разреженного газа соответствует классическому хаосу с разбегающимися траекториями в фазовом пространстве без интегралов движения. Соответственно, они пытаются развить такой математический аппарат для их описания, который автоматически приводил бы к коллапсам волновых функций. [c.184]

Обратимость или необратимость классической механики имеет смысл рассматривать в том случае, если для системы из многих элементов классической механики (примером которой является газ) существует детерминизм. Как было показано в предыдущем параграфе, для этого необходим порог, заданный уравнениями состояния. Этот порог возможен, если дифференцирование определено неперестановочно (в том числе в классическом случае). [c.152]

Мнимая часть обобщенной восприимчивости (функции Грина) и флуктуационно-диссипационная теорема Кэллена—Вельтона играют важную роль в классической и квантовой статистической физике. Теорема устанавливает весьма общую связь между равновесными флуктуациями и необратимостью в статистических системах (см. гл. IX). [c.84]

В термодинамике стационарных необратимых процессов соотношения, полученные классической термодинамикой, обобщаются на неравновесные системы. Термодинамика необратимых процессов начала интенсивно развиваться начиная с 30-х годов, после известных работ Онзагера, и в настоящее время неравновесную термодинамику можно рассматривать как вполне сложившуюся физическую теорию. Однако неравновесной термодинамике свойственны Т1 же недостатки, что и всякой феноменологической теории, в которой не рассматриваются конкретные модели взаимодействия частиц — соотношения термодинамики необратимых процессов содержат некоторые величины (кинетические коэффициенты), нахождение которых связано с использованием либо кинетических уравнений, либо эксперим1Шта. Поэтому далее мы кратко изложим лишь основы классической термодинамики. Более подробно термодинамика изложена, например, в книге [6]. [c.30]

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]

Классические формирования второго начала (см. 8.2) не обладают в полной мере этими свойствами, так как они ориентированы на круговые процессы, притом только обратимые. Они не учитывают реальных условии протекания необратимых процессов, которые могут служить компенсацией изменения энтропии в несамопроизвольных процессах. [c.137]

Классическая термодинамика явилась мощным средством исс.пе-догчгмия обратимых процессов. 1,ля решения важнейших задач современной теплотехники, для исследования новых тепловых процессов и рабочих тел в. 30-х годах XX столетня были разработаны термодинамические методы исследования необратимых процессов. [c.8]

Тем не менее всего лет 15—20 назад эта связь была развита до такой степени, что уже на основе теории информации (а Не наоборот ) разработана сложная система универсальной — обратимых и необратимых процессов — термодинамики, вытекающая из единой группы исходных уравнений (автор ее американец М Трайбус). Заметим, что до этого существовали отдельно термодинамика обратимых, то есть идеальных, процессов — классическая, и термодинамика необратимых — реальных процессов. В первой все реальные процессы рассматриваются и просчитываются как идеальные, обратимые а для учета их действительной необратимости конечные результаты умножаются на соответствующие поправочные опытные коэффициенты. Во второй в исходные зависимости включаются показатели — скорость возраста- [c.172]

Для систем, близких к равновесным [22], экспериментально не было обнаружено никаких отклонений, но, поскольку термодинамика необратимых процессов развита не настолько, как классическая термодинамика равновесных систем, желательно иметь другое независимое доказательство свойств симметрии материала. Не обращаясь к термодинамике необратимых процессов, Шепери [87] доказал, что тензоры эффективных модулей и податливостей для композиционных материалов удовлетворяют условиям (16), если этим условиям удовлетворяют соответствующие тензоры для каждой фазы в отдельности. [c.108]

Такими процессами можно апроксимировать тепловые движения, исследуя их с помощью обобщенного принципа Гамильтона. Найденные аналоги не принесли сколько-нибудь нового и перспективного понимания тепловых явлений, в то время как статистическая механика вскрыла глубокий смысл необратимости в учении о вероятности состояния системы и о флуктуациях, представление о которых чуждо классической механике. Однако рассмотренное направление дало ряд результатов, которые обогатили физическую науку обобщение принципа Гамильтона, теорию цикли- [c.852]

Естественно поэтому рождение и развитие новой термодинамики — термодинамики необратимых процессов. И хотя в настоящее время она еще не так полно развита как классическая термодинамика, со временем эта наука должна стать макрофизической теорией всех физических и химических процессов. [c.148]

Для изолированных систем это соотношение равноценно классической формулировке, что энтропия никогда не может уменьшаться, так что в этом случае свойства энтропийной функции дают критерий, позволяющий обнаружить наличие необратимых процессов. Подобные критерии существуют и для некоторых других частных случаев. Так, например, в курсах термодинамики показывается, что в закрытых системах при постоянных температуре и объеме гельмгольцевская свободная энергия (изохорно-и.чотермический потенциал) [c.34]

Введение в эту теорию элементов термодинамики приводит к иной формулировке законов динамики (классической или квантовой). Этот факт является наиболее неожиданной особенностью данной теории. Появление существенно новых теоретических построении при рассмотрении микромира элементарных частиц или макромира космического масштаба не вызывает удивления уже с самого начала нашего века. В данном случае мы видим, что учет термодинамики приводит к новым теоретическим построениям и для явлений, наблюдаемых в системе нашего собственного масштаба. Это цена, которую приходится платить за возможность формулировки теоретических методов, при применении которых время приобретает свой истинный смысл, связанный с необратимостью или далге с историей процесса, а не является просто геометрическим параметром, характеризующим движение. [c.125]

При применении этого уравнения следует иметь в виду различие между обратимыми и необратимыми процессами. Только необратимые процессы приводят к производству энтропии. Очевидно, второй закон термодинамики выражает тот факт, что необратимые процессы ведут I однонаправленности времени. Положительное направление времени связано с возрастанием энтропии S. Я хочу подчеркнуть особую форму, в которой однонаправленность проявляется во втором законе. Этот закон означает существование функции, обладающей весьма специфическими свойствами. Эта специфичность проявляется в том факте, что для изолированных систем эта функция может только возрастать во времени. Такие функции играют важную роль в современной теории устойчивости систем, начало которой положила классическая работа Ляпунова. Именно поэтому эти функции были названы функциями или функционалами Ляпунова. [c.126]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...