Термодинамическая допустимость

Достаточные условия справедливости неравенства (3.60) для произвольного термодинамически допустимого процесса имеют вид [c.83]

Принцип термодинамически допустимого детерминизма для [c.402]

Подводя ИТОГ ЭТОГО приведения , мы можем сформулировать следующий эффективный принцип термодинамически допустимого детерминизма ) [c.404]

В формулировку начальных допущений (1) и (2) входят к Л- 2 функций ситуации X,, а именно , ф и а- Согласно принципу термодинамически допустимого детерминизма, сформулированному в 2, эти функции должны быть такими, чтобы удовлетворялось приведенное неравенство диссипации (Х1У.2-8) для всех предысторий V. Таким образом. [c.415]

При помощи уже хорошо апробированного условия термодинамической допустимости (см. гл- 2) можно показать, что неравенство (7.3.64) будет справедливо для линейно независимых динамических процессов из множества [c.446]

Для замыкания системы уравнений (7.13.7) — (7.13.9) нужно задать определяющие уравнения. Если известна функция для внутренней энергии единицы объема 2 в отсчетной конфигурации, то мы можем принять два следующих термодинамических допустимых определяющих уравнения [c.528]

Если в системе наблюдаются большие градиенты или скорости изменения свойств, то характеризовать ее величинами, не зависящими от времени и от пространственных координат, невозможно, как нельзя, например, сказать что-либо определенное о давлении газа, расширяющегося в вакууме, или о температуре тела в целом, если разные части его нагреты по-разному. В рамках термодинамики нельзя указать, какие именно градиенты-и скорости изменения свойств при этом допустимы. Уместно тем не менее дать следующую практическую рекомендацию термодинамические свойства существуют, если их удается с требуемой точностью измерить. Мы будем еще неоднократно обращаться к такому экспериментальному критерию справедливости термодинамического описания и постараемся пояснить его физическое содержание. [c.13]

Рассмотрим, далее, виртуальные изменения (вариации) состояния нашей системы, под которыми понимают произвольные, но возможные, т. е. допустимые условиями задачи, изменения состояния. В данном случае, поскольку имеется тепловой контакт между частями системы, возможны вариации их внутренних энергий, но невозможны вариации энергии всей (изолированной) системы. Что же касается, например, объемов, то по условиям задачи их вариации невозможны ни у частей, ни у системы в целом. Поскольку система равновесная, невозможны никакие самопроизвольные изменения ее состояния. Следовательно, в отличие от действительно происходящих в системе изменений рассматриваемые виртуальные изменения могут не соответствовать термодинамическим законам и постулатам, которым должны подчиняться все действительно протекающие процессы. Иначе говоря, направление виртуальных изменений может совпадать с направлением любых действительных изменений в неравновесной системе, но обратное утверждение неверное. В рамках термодинамики вариации состояний или термодинамических переменных — это некоторый мысленный эксперимент над интересующей системой, в ходе которого определенные свойства ее считают спонтанно изменившимися по сравнению с их равновесными значениями и, далее, следят, как система реагирует (в соответствии с законами термодинамики) на такие внешние возмущения. Если же учесть микроскопическую картину явления, то становится ясным, что подобные изменения свойств действительно происходят в природе и без каких-либо внешних воздействий на систему с помощью флюктуаций макроскопических величин природа сама непрерывно осуществляет упомянутый эксперимент. Бесконечно малые первого порядка — виртуальные и действительные изменения термодинамических величин — мы будем обозначать символами б и d соответственно. [c.51]

В условиях, когда допустимо представление о локальном равновесии (1.1), (1.2), можно построить последовательную феноменологическую термодинамику необратимых процессов. Состояние неравновесной системы при этом характеризуется локальными термодинамическими потенциалами, которые зависят от пространственных координат и времени только через характеристические термодинамические параметры, для которых справедливы уравнения термодинамики. Так, если в качестве характеристических переменных выбраны локальная плотность внутренней энергии е(г, (), удельный объем v(r, ) (и = р , р — локальная плотность массы среды) и локальные концентрации с,(г, t) различных компонентов, то состояние физически элементарного объема в окрестности точки г в момент времени t описывается локальной энтропией s = s[e г, t), и(г, ), (г, 1),. .., Ся(г, t), определяемой уравнением Гиббса [c.8]

При анализе процесса дросселирования допустимо считать, что внутри дроссельной пробки устанавливается, как и вообще при течении газа (жидкости), локальное термодинамическое равновесие, т. е. протекающий через пробку газ (жидкость) находится в равновесном состоянии при этом процесс изменения состояния газа (жидкости) в дроссельной пробке, вследствие конечной скорости протекания действия сил трения, является необратимым. [c.167]

Температура реактора tp определяется предельно допустимой температурой ядерного горючего и представляет собой среднее значение температуры в центре тепловыделяющих элементов реактора. Средняя разность температур теплоносителя и рабочего тела е зависит главным образом от рабочего тела термодинамического цикла. [c.592]

Для выбора вида уравнения состояния природного газа при решении конкретной задачи необходимо в заданных интервалах состояний р,Т с учетом состава газа рассмотреть возможность действия какой-либо из предпосылок, затем в соответствии с видом предпосылки рассмотреть конкретное уравнение состояния, коэффициенты которого подбираются с учетом допустимого отклонения от различных термодинамических величин данной модели, принятых за базовые. [c.79]

В качестве рабочих тел (хладоагентов) в холодильных установках могут использоваться вещества с технически допустимым давлением насыщенных паров во всем диапазоне температур цикла. Естественно, что эти вещества не должны быть токсичными и не должны обладать корродирующими свойствами. Они не должны также вступать в химическое взаимодействие со смазкой, создавая соединения, которые нарушают нормальную работу установки. Остановимся подробнее на некоторых термодинамических свойствах, которыми должен обладать хладоагент. [c.230]

В дальнейшем основное внимание будет уделено идеальному газу. Это объясняется не только тем, что в ряде практических задач, как это отмечено выше, идеализация свойств газа вполне допустима, но и тем, что если рассматривать в качестве рабочего тела идеальный газ, то термодинамические выводы значительно упрощаются и делаются более наглядными с сохранением качественно правильного описания физических явлений. [c.42]

В термодинамических расчетах допустимо считать идеальными все газы, встречающиеся в теплотехнике (азот, кислород, водород, воздух и др.). Водяной пар и пары некоторых других жидкостей в термодинамике рассматриваются как реальные газы. Рассмотрим основные законы идеальных газов. [c.9]

Таким образом, приведенный термодинамический анализ дает оценку критических допустимых концентраций окислителя, при которых поверхность металла ещ,е не подвергается окислению, но выше которых начинается газовая коррозия. Однако такой подход не позволяет определить кинетику процесса окисления и, следовательно, оценить скорость окисления. [c.17]

Термодинамические расчеты хорошо согласуются с результатами экспериментов. В частности, при газификации мазута с подачей 32% теоретически необходимого воздуха (а = 0,32) при температуре процесса 1 160° С высшим углеводородом является метан. Начиная с температуры 1 250° С и подачи воздуха в количестве 40% и выше от теоретически необходимого, метан также распадается и процесс пиролиза завершается образованием конечных компонентов ряда СО и Иг [Л. 6-4, 3-5]. Следует подчеркнуть, что газификация проводится при тепловых напряжениях, измеряемых миллионами ккал м -ч, т. е. требует значительно больших скоростей реакции, чем допустимо для топки. [c.48]

Дальнейшее увеличение числа промежуточных сепараторов приводит к труднореализуемым конструктивным решениям, поэтому не рассматривается схема с тремя и более сепараторами. Выявление же наиболее экономичного сочетания параметров для схем с двукратной сепарацией и промежуточным перегревом из-за большого числа параметров промежуточного перегрева, влияющих на экономичность установки, возможно только с использованием специальной программы поиска максимума к.п.д. как нелинейной функции параметров промежуточного перегрева. Результаты решения этой задачи будут изложены ниже. Вместе с тем проведенные термодинамические исследования позволили определить в первом приближении целесообразные для дальнейших технико-экономических исследований схемы установки. Знание возможных областей изменения параметров позволило, кроме того, выбрать допустимые типы конструктивных решений по оборудованию установки. [c.88]

Иногда делаются попытки чисто термодинамических оценок эффективности рассматриваемых установок без учета технических и физических ограничений на допустимые параметры оборудования и рабочих тел. В частности, рассматривается регенерация тепловых потерь в камере сгорания и МГД-генераторе непосредственно питательной водой (при полном сохранении системы регенеративных подогревателей турбины). С учетом больших удельных тепловых нагрузок поверхностей охлаждения камеры сгорания и МГД-генератора (порядка нескольких мегаватт на квадратный метр) применение такого способа регенерации затруднено из-за ограниченных возможностей конструктивного выполнения охлаждающей системы при высоком давлении теплоносителя (порядка 340 ата) или вероятности появления двухфазного состояния теплоносителя при его докритическом давлении. Поэтому целесообразно рассмотреть автономную систему охлаждения со следующими эффективными теплоносителями водой среднего давления с пузырьковым режимом кипения либо полифенилами [118]. Тепло от такого промежуточного теплоносителя легко отвести питательной водой, поступающей из деаэратора через бус-терный питательный насос, как показано на рис. 5.3. При этом происходит частичное или полное в ряде случаев вытеснение регенеративных подогревателей среднего давления. Иногда вытесняются также подогреватели высокого давления и даже часть поверхности экономайзера. Естественно, что в этом случае основной питательный насос располагается непосредственно за бустерным. [c.122]

В ходе процесса материал в той или иной степени изменяет свои структурные свойства. Когда свойства тела меняются по координате незначительно или самым беспорядочным образом, допустимо при исследовании явлений переноса соответствующие коэффициенты и термодинамические характеристики принимать постоянными и равными средним эффективным их значениям. В ряде случаев, однако, неоднородность физических свойств оказывается столь значительной, а изменение их по координате столь закономерным, что пренебрегать ею недопустимо. Последнее вынуждает нас переходить от решения дифференциальных уравнений переноса с постоянными коэффициентами к решению уравнений, где все или отдельные коэффициенты являются в конечном счете функцией координат. [c.472]

Таким образом, наиболее совершенным с термодинамической точки зрения является цикл Ренкина, осуществляемый ирп максимально допустимых начальных параметрах пара и максимально достижимом вакууме в конденсаторе. [c.216]

Автоматизированная система термодинамических данных и расчетов равновесных состояний (АСТРА) [96]. Обеспечивает вычисление термодинамических свойств индивидуальных газообразных веществ по молекулярным и спектроскопическим данным, аппроксимацию термодпнамических свойств полиномами паи-лучшего среднего квадратического приближения, определение равновесного фазового состава системы без предварительного указания термодинамически допустимых состояний, расчет свойств с учетом конденсированных состояний и т. д. Используется для расчета технологических и энергетических процессов. [c.180]

Различие между такими уравнениями, как (6-4.39) и (6-4.47), никоим образом нельзя считать незначительным. Действительно, внезапный скачок деформации вызвал бы в материале, описываемом уравнением (6-4.39), внезапный скачок напряжения, в то время как материал, описываемый уравнением (6-4.47), отреагировал бы на эту деформацию возникновением бесконечного напряжения. Это легко понять, учитывая, что модель, представленная на рис. 6-4, не допускает мгновенного изменения z, в то время как для модели, представленной на рис. 6-3, это допустимо. При более формальном рассмотрении можно заметить, что уравнение (6-4.29) допускает мгновенный скачок деформации, который будет давать в результате скачок напряжения. Этим свойством обладает и материал, описываемый уравнением (6-4.37). Добавление Л -й временной производной скорости деформации в правой части уравнения (6-4.37) изменяет топологию определяющего функционала. Таким образом, уравнения, подобные уравнению (6-4.47), не допускают скачкооб1разной деформации, что делает тем самым неприменимой термодинамическую теорию, развитую в разд. 4-4. [c.242]

Практически все рассмотренные выще закручивающие устройства создают течения с центральным квазитвердым ядром. Окружная скорость в таких потоках равна нулкз на оси симметрии. Максимум окружной скорости для полностью вынужденного вихря расположен на его внещней фанице, для ограниченных течений практически вблизи внутренней поверхности канала. Для свободного (потенциального) вихря он расположен на более низкой по ращ1усу позиции, ближе к оси, но никогда не может совпадать с осью, ибо в этом случае окружная скорость должна была бы быть равной нулю. Более того, существует еще более жесткое термодинамическое офаничение по максимально допустимой окружной скорости, которая определяется полной температурой газа на входе в закручивающее устройство Г, и показателем изоэнтропы газа к [c.23]

Причиной и движущей силой термодинамического процесса является разность температур, давлений, химических потенциалов компонентов и других термодинамических сил (см, 2) в разных точках внутри системы или на ее границах с внешней средой. Согласно определению квазистатического процесса допустимы лишь бесконечно малые изменения указанных интенсивных свойств на конечных расстояниях. Но рассмотренный выше критерий окончания релаксационного процесса (4.4) может служкть и критерием практической равновесности реального процесса. Из него следует, что скорость процесса, который ни по каким признакам неотличим от равновесного, может быть значительной, если в системе происходит быстрая релаксация по всем переменным. Например, при взрывах равновесие иногда достигается за стотысячные доли секунды, и модель квази-. статического процесса оказывается правдоподобной даже при значительной скорости изменения свойств системы. [c.39]

В гетерогенных системах при фиксированных некоторых координатах возможны нейтральные равновесия за счет перераспределения веществ между гомогенными частями без изменения их интенсивных свойств. Такие процессы называют фазовыми реакциями. При использовании ограничений на термодинамические свойства гетерогенной системы они должны исключаться из рассмотрения. Запрет на определенные процессы не является, однако, чем-то особенным, исключительным с точки зрения методов термодинамики, поскольку понятие термодинамического равновесия имеет смысл лишь тогда, когда конкретно указаны все возможные, допустимые в системе процессы (см. 4). Поэтому можно условиться не рассматривать фазовые реакции, считая их запрещенными, что позволяет, как уже говорилось, выяснить аналогию между устойчивостью равнове-си71 в гомогенных и в гетерогенных системах. С другой стороны, если допустить возможность протекания в гетерогенной системе фазовых реакций, то удается обнаружить существенные особенности поведения гетерогенных систем (подробнее см. [6]). [c.128]

Преподавателем задаются следующие фиксированные величины d — диаметр трубы /г, Рг — термодинамические пара1иетры внешнего потока рп — термодинамические параметры потока внутри трубы — скорость теплоносителя внутри трубы доп — максимально допустимая температура стенки трубы (определяется маркой стали) (и г.мин, даг.макс) — допустимый интервал изменения скорости Tu — степень турбулентнорти внешнего потока. [c.230]

В процессе длительного трения при постоянном допустимом уровне энергетического воздействия в поверхностном слое полимерных образцов идут названные выше процессы, при этом в пленке фрикционного переноса фазовый состав не изменяется, а полимерная матрица содержит только аморфную фазу, сохраняющую слоистую структуру с изменяющимся средним межслоевым расстоянием. Этот факт, а также вывод об образовании жидкокристаллической мезофазы свидетельствуют о процессах самоорганизации в металлополимерной трибосистеме диссипативных трибоструктур с определенными термодинамическими свойствами. [c.104]

Чтобы оттенить фундаментальные положения термодинамики, имеющие наиболее широкое применение в самых различных областях науки и техники, признано целесообразным в основной части курса рассмотреть первое начало термодинамики применительно главным образом к закрытой системе, а для открытой системы (потока) — только в таких условиях, когда изменением кинетической энергии видимого движения рабочего тела можно пренебречь, что допустимо, в частности, при рассмотрении преобразования энергии в турбине или в компрессоре в целом. В полной же мере первое начало термодинамики для потока упругой жидкости излагать далее, непосредственно перед рассмотрением закономерностей истечения, в XIV главе Термодинамика потока —в сочетании с другими вопросами потока. Энтропия, удельная энтропия и диаграмма Ts вводятся на рассмотрение раньше термодинамических процессов, что позволяет изучать последние одновременно в двух системах координат pv и Ts. Математически удельная энтропия вводится как функция состояния с помощью интег-рирующёго множителя для элемента теплоты, а физически — как параметр состояния, изменение которого в равновесных процессах служит признаком теплообмена, определяет значение и знак теплоты. [c.3]

Важно отметить, что общие законы термодинамики (в том числе второе и третье начала) не содержат каких-либо ограничений в отношении знака абсолютной температуры. Это видно хотя бы из того, что выражение для термического к. п. д. обратимого цикла Карио не приводит к бессмысленному результату при отрицательных Ti и Га (если одновременно 7 i<0 и 7 2<0). Это означает, что состояния с отрицательными абсолютными температурами термодинамически вполне допустимы. [c.96]

Двигатели с изобарическим сгоранием топлива имеют ряд недостатков (наличие компрессора для распыливания топлива, усложняющего конструкцию и снижающего экономичность двигателя, сложное устройство форсунок и т. п.). Поэтому возникли попытки создать двигатель, работающий без компрессора, с использсвакием в пределах допустимых давлений наивыгоднейшего с термодинамической точки зрения процесса сгорания при постоянном объеме, т. е. сочетать циклы с подводом тепла при y= onst и при p = onst. [c.386]

В первом случае явления изучаются с макроскопических позиций, во втором случае изучаются закономерности молекулярных и внутримолекулярных процессов. Рассмотрение термодинамических явлений как макрофиэнческих, характеризуемых суммарными эффектами независимо от лежащих в их основе микрофизических процессов, допустимо лишь в том случае, если объемы изучаемых веществ достаточно велики по сравнению с размерами их элементарных частиц и расстояниями между ними. Если рассмотрение термодинамических явлений ведется при соблюдении этих условий, то вещество, участвующее в изучаемых явлениях, можно рассматривать не как совокупность отдельных элементарных частиц, а как непрерывную среду, что и позволяет абстрагироваться от микроструктурных процессов. Техническая термодинамика базируется в основном на феноменологическом методе рассмотрения охватываемых ею явлений. [c.11]

Термодинамический анализ реакций данной системы показал, что гексафториды вольфрама и рения термически устойчивы в области температур осаждения этих металлов. В равновесных условиях восстановление гексафторида рения водородом протекает гораздо легче, чем восстановление гексафторида вольфрама. Поэтому для подавления гомогенной реакции восстановления гексафторида рения водородом допустимы небольпше парциальные давления гексафторида рения. Подобные парциальные давления можно получить понижением общего давления реакционной смеси. [c.51]

Максимально допустимое содержание углерода является функцией влияния легирующих элементов на его термодинамическую активность. С повышением содержания в аустенитной стали никеля, кремния, кобальта, термодинамичетая активность углерода возрастает и вероятность выпадения карбидной фазы увеличивается. Влияние мар ганца и хрома противоположно (82]. [c.125]

Каждой начальной температуре пара соответствует одно термодинамически наивыгоднейшее давление. Это паивыгодней-шее давление зависит от температуры подогрева питательной воды в системе регенерации. Повышение температуры подогрева питательной воды несколько увеличивает начальное давление. Например, для t = 600° С при увеличении температуры питательной воды до t а > 270° С наивыгоднейшим давлением вместо р = = 220 кг/см становится р > 250 кг1см . Величина наивыгоднейшего давления также зависит и от степени совершенства паровой турбины как трансформатора тепла в механическую работу. При увеличении относительного к. п. д. турбины величина наивыгод-нейшего давления для данной температуры возрастает. Развитие отечественной энергетики идет по пути применения наивыгоднейших начальных давлений пара при допустимой для данного времени начальной температуре пара. [c.58]

Однако применение этого метода для систем с ограничениями на области допустимых значений независимых переменных только третьего рода встречает значительные трудности, вызванные отсутствием выражений для внутренних относительных КПД термодинамических процессов в малоисследованных эле.ментах установок. Кроме того, значительное число связей и ограничений, налагаемых на параметры реальных теплоэнергетических установок, имеют вид числовых и функциональных неравенств (ограничения первого и второго рода соответственно), а также целочисленных ограничений. Корректный (в математическом отношении) учет этих ограничений в дифференциальном методе оптимизации невозможен, хотя в его рамках имеются способы их приближенного учета [85]. Это обстоятельство является вторым недостатком расс.мотренного метода. [c.38]

В совокупности внешних факторов модели парогенератора опг одновременно с теплофизическими свойствами натрий-ка-лиевой эвтектики, ДФС и материала ЗПГК (стали 12Х18Н9Т) входят граничные термодинамические и расходные параметры потоков натрий-калиевой эвтектики (температуры на входе Т . вх и выходе Г . вых), а также допустимое значение потерь давления Арм дифенильной смеси (массовый расход /йд, температура Тд. и давление на входе Рд. вх относительное массовое паросодер-жание на выходе Хд, вых и минимально допустимое значение коэффициента потерь давления aj). Отметим, что задание величины Арм позволяет оптимизировать парогенератор безотносительно к конкретному высокотемпературному источнику теплоты, а введение параметра сгд вместо абсолютной величины допустимого перепада давления обеспечивает более общую постановку задачи оптимизации. [c.81]

Постановка задачи. Проектирование теплоэнергетических установок включает выбор оптимальных параметров и характеристик их технологической схемы, конструкций, материалов и компоновок. По своей природе характеристики вида схемы цепочисленны, а характеристики компоновок, типов конструкций и их стандартизованные параметры — целочисленны или дискретны. В то же время термодинамические и расходные параметры связей между узлами оборудования, формирующими схему, по своей природе непрерывны и могут изменяться в технически допустимых диапазонах их значений для каждого типа конструкций узлов и вида их соединений в схеме. Непрерывны также некоторые конструктивные параметры узлов. [c.15]

Таким образом, применение промежуточного перегрева острым или отборным паром для снижения влажности пара в проточной части турбины менее эффективно с точки зрения экономичности термодинамического цикла, чем использование промежуточной сепарации влаги в вынесенных сепараторах или применение влагоудаляющих устройств в ступенях турбины. Применение промежуточного перегрева может быть оправдано только необходимостью обеспечения допустимого по условиям длительной надежности работы лопаточного аппарата значения конечной влажности пара в последних ступенях турбины или существенным повышением внутреннего относительного к.п.д. турбоустановки из-за снижения влажности пара в ступенях. Учет последнего обстоятельства достаточно сложен, так как пока нет надежных методов определения действительной влажности пара в ступени, методов расчета количества удаленной влагоулавливающими устройствами влаги, а также величины потерь от влажности. [c.85]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...