Критерий необратимости процесса

Для целого ряда конкретных и часто встречающихся в практике процессов удобно пользоваться вместо энтропии другими величинами, также являющимися критериями необратимости процессов и и равновесия системы. [c.200]

Критерием необратимости процесса служит условие dHi/dt > 0. Иначе, в необратимых процессах имеет место производство энтропии. Необратимыми процессами являются деформирование при наличии внутреннего трения передача тепла при наличии теплопроводности системы и др. [c.23]

Критерий необратимости процесса 263 [c.488]

Максимальная работа производится при обратимом проведении процесса. В реальных необратимых процессах производимая работа имеет всегда меньшую величину. Второе начало термодинамики устанавливает критерий необратимости, при помощи которого можно количественно анализировать каждый из реальных процессов, в частности, устанавливать уменьшение или потерю работы из-за необратимости действительного процесса по сравнению с идеальным обратимым процессом и тем самым находить пути осуществления рабочего процесса наиболее эффективным образом. [c.44]

В то же время основной задачей теории изнашивания является установление критериев, с помощью которых можно было бы предсказать скорость (или интенсивность) изнашивания, наступление предельного состояния поверхностных слоев, переходы от одного вида изнашивания к другому. Наиболее общим и перспективным в исследовании и описании процессов изнашивания является термодинамический подход, в основе которого лежат законы сохранения энергии и принцип увеличения энтропии при необратимых процессах (первое и второе начала термодинамики). Целесообразность такого подхода также объясняется тем, что в основе современных теорий прочности твердых тел и строения вещества лежат энергетические концепции, а процесс трения всегда сопровождается диссипацией энергии. При этом совокупность происходящих физико-химических процессов, обусловливающая изменение структуры материала, энтропии трибосистемы и ее изнашивание (разрушение), может быть описана с помощью законов неравновесной термодинамики и термодинамических критериев (энерге- [c.111]

Из второго начала термодинамики вытекает, как будет показано ниже, существование особого критерия необратимости, при помощи которого становится возможным количественно анализировать работу каждого из двигателей и тем самым находить пути осуществления рабочего процесса наиболее эффективным образом. [c.60]

До сих пор мы рассматривали рабочие циклы холодильных установок как обратимые или во всяком случае лишь как внешне необратимые циклы. Соответственно этому определяемый уравнением (15-3) холодильный коэффициент et относится к идеализированному теоретическому циклу холодильной установки и представляет собой теоретический холодильный коэффициент. Он не учитывает необратимости процессов действительного рабочего цикла и поэтому не может в полной мере служить критерием термодинамического совершенства реальной холодильной установки. [c.470]

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]

Критерий необратимости, В предыдущем параграфе, для того чтобы доказать необратимость процесса, вначале предполагалось, что этот процесс является обратимым, а затем показывалось, что такое допущение позволяет создать вечный двигатель второго рода, что противоречит второму закону. Таким образом, критерий необратимости может быть 42 [c.42]

Этот критерий может быть применен ко многим простейшим процессам, примеры которых приведены в настоящем параграфе. В других случаях использование этого критерия крайне затруднительно, и тогда следует применять другие критерии необратимости неравенство Клаузиуса или принцип возрастания энтропии. [c.43]

Насыщения эффект 75 Нелинейные задачи 107-120 Необратимости критерий 34 Необратимые процессы 32-35, 51 Необратимых процессов сопряжение см. Взаимодействие необратимых процессов Непрерывные системы 49-50. 70. 88-89 [c.157]

Важно отметить, что степень необратимости того или иного необратимого процесса может быть различной. Например, работа на преодоление сил трения будет затрачиваться и в случае движения полированного тела по полированной поверхности, и в случае, когда тело движется по грубо обработанной шероховатой поверхности, но величина работы, переходящей в тепло трения, во втором случае будет больше, чем в первом. В дальнейшем в этой главе будет введен объективный критерий для количественной оценки степени необратимости того или иного реального процесса. [c.51]

Первый закон термодинамики явился основой для составления балансовых уравнений применение его сделало возможным определение важных зависимостей для тепловых эффектов реакций. Теперь мы должны, воспользовавшись вторым началом термодинамики, получить критерии, позволяющие определять возможность протекания интересующих нас химических процессов. Как уже отмечалось в гл. 3, наблюдаемые в природе процессы самопроизвольно протекают в одном направлении, например тепло переходит от более нагретого тела к менее нагретому, газы имеют тенденцию к увеличению объема и к диффузии и т. д. Общим критерием протекания самопроизвольных, необратимых процессов в изолированных системах является увеличение энтропии. Мы должны теперь выяснить критерии самопроизвольного протекания химических процессов для ряда частных условий. [c.480]

В этом смысле с целью получения единых кинетических закономерностей нам представляется интересным и плодотворным метод термодинамики необратимых процессов, который в последние годы мы стали применять [17—19] в исследовательских работах наряду с классическим физико-математическим аппаратом. С помощью этого метода нам удалось показать неполноту аналогии между классическими уравнениями концентрационной диффузии и теплопроводности [18], а также получить ряд новых критериев подобия [17, 19]. [c.146]

Поскольку для большинства материалов энергия объемного расширения-сжатия обратима, то критерием активного необратимого процесса деформирования можно считать (1Аф > О, а пассивного — (1Аф < 0. Критерием активного необратимого процесса нагружения считаем ёВф > О, а пассивного — бВф < 0. Следовательно, для активных процессов деформирования угол 191 < тг/2, а для пассивных — 1 > 7г/2. Для активных процессов нагружения угол < тг/2, а для пассивных — 19 > 7г/2. [c.397]

При самопроизвольном (необратимом) процессе энтропия системы возрастает. Следовательно, энтропия служит критерием направленности процесса (д. > 0). [c.51]

В основе термодинамического подхода, наиболее общего к исследованию процессов, лежат законы сохранения и превращения энергии (первое начало термодинамики) и принцип увеличения энтропии при необратимых процессах (второе начало термодинамики). Абстрагируясь от физической структуры материалов и процессов, протекающих в трибосистеме, термодинамика оперирует энергетическими показателями и критериями, базирующимися на этих показателях. [c.151]

В работах [183, 415, 416, 435 и др.] сформулированы энергетические условия в кончике движуш.ейся трещины, которые являются критериями разрушения и могут быть использованы для определения зависимости скорости распространения трещины от времени. Отметим серию работ [252, 253, 256, 257, 382, 383], в которых используется принцип Гамильтона — Остроградского при решении различных задач для тел с трещинами. В частности, там сформулированы критерии разрушения и условия распространения трещин. Методы термодинамики необратимых процессов при исследовании разрушения тел с трещинами использованы в работе [275]. [c.16]

П. э. отлично от нуля и положительно для необратимых процессов (критерий необратимости о= 0). В стационарном состоянии П. э. минимально Пригожина теорема). Конкретное выражение для входящих в П- э. кинетич. коэфф. через потенциалы вз-ствия ч-ц определяется методами неравновесной статистич. термодинамики. В случае теплопроводности П. э. пропорц. квадрату градиента темп-ры и коэфф. теплопроводности, в случае вязкого течения — квадрату градиента скорости и сдвиговой вязкости, ф См. лит. при ст. Термодинамика неравновесных процессов. [c.589]

Если зафиксировать малое А и принять его равным структурному параметру материала До (такого рода параметры часто называют процессом зоны), то критерий (4.84) будет подобен критерию Си [412—414] критической плотности энергии деформирования на некотором расстоянии от вершины трещины. Учитывая, что при циклическом нагружении плотность энергии деформирования й щшл равна необратимой рассеянной энергии за цикл, критерий (4.84) сводится к условию разрушения элементарного объема у вершины трещины, которое можно представить в виде [c.258]

Недостаточное совершенство НД, в частности, по нормированию остаточного ресурса нефтегазохимического оборудования, объясняется тем, что они базируются в основном на критериях статической прочности бездефектного металла. Между тем, в процессе эксплуатации в металле конструктивных элементов происходит постепенное накопление необратимых повреждений и по истечении определенного времени возможны разрушения. Процессы накопления повреждений в металле усиливаются в зонах концентрации напряжений, которыми являются дефекты металлургического, строительномонтажного и эксплуатационного характера, а также зоны геометрических конструктивных концентраторов в местах приварки днищ, переходов, патрубков штуцеров в корпус аппарата. При этом особую опасность представляют трещиноподобные дефекты холодные и горячие трещины, непровары и подрезы швов, механические (царапины) и коррозионные (стресс-коррозия) повреждения и др. [c.328]

Закономерность изменения энтропии изолированной системы выражает, таким образом, необратимость и односторонность макроскопических процессов, происходящих в реальных телах, когда последние изолированы друг от друга. Следовательно, энтропия является критерием направления происходящих в изолированной системе реальных процессов, а ее приращение — мерой необратимости адиабатических процессов. [c.71]

В 4.4 было показано, что аналитическое выражение второго закона термодинамики имеет вид йз dQ/T, т. е. энтропия системы при протекании в ней самопроизвольных необратимых процессов увеличивается и остается без изменения при протекании в ней обратимых процессов, но ни при каких условиях энтропия системы не может уменьшаться. Таким образом, критерием равновесия любой системы является максимальное значение энтропии. Для химических систем за критерий необратимости процессов и равновесия помимо энтропии могут быть выбраны такие параметры, как изохорный и изобарный термодинамические потенциалы, которые получаются из рассмотрения второго закона термодинамики для изохорно-изотермических и изобарно-пзо-термических химических систем [c.190]

Упорядоченные структуры, возникающие согласно критерию Гленсдорфа—Пригожина (3.4) при необратимых процессах в открытых системах вдали от равновесия в нелинейной области, когда параметры систем превыщают определенные критические значения, Пригожин назвал диссипативными структурами. Существуют пространственные, временные и пространственно-временные диссипативные структуры. Рассмотрим некоторые из них. [c.32]

Перейдем к анализу второй составляющей критерия (8.31) — СП изменения в ходе эксплуатации сопротивляемости элемента г (t) Эти изменения связаны с изменением предельных технических и физико-механических свойств элемента в результате взаимодействий его с внешними факторами и в большинстве случаев происходят необратимо. Процесс необратимых изменений предельных свойств элемента в ходе его эксплуатации будем называть процессом старения сопротивляемости. Изучение конкретных свойств элементов и законов их изменений в ходе эксплуатации является предметом различных научных дисциплин, таких, как сопротивление материалов, трение и износ материалов, долговечность механизмов и машин и т. п. Исследование и формирование моделей потоков отказов АПМП требует введения типовой формы описания СП старения сопротивляемости. Такая форма должна содержать наиболее общие черты процессов старения, позволять производить типовую обработку результатов измерения сопротивляемости и отвечать задаче наиболее удобного описания этих процессов в рассматриваемой модели потока отказов. [c.129]

Таким образом, критерием обратимости или необратимости процесса является его первоначальное состояние и продолжительность наблюдения. Процесс обратим, если время возврата в первоначальное состояние (для одного и того же объема) мало и наоборот. Так обосновывается относительность необратимых процессов. Любой процесс, протекающий в макроструктурном объеме, является процессом необратимым для небольшого периода времени, в то время как [c.26]

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]

НЕОБРАТИМЫЙ ПРОЦЕСС — физ. процесс, к-рый может самовроизвольно протекать только в одном определённом направлении. К Н. п. относятся диффузия, теплопроводность, вязкое течение, электропроводность и др. процессы, при к-рых происходит направленный пространственный перенос вещества, энергии, импульса или заряда. Релаксац, процессы и хим. реакции также являются Н. п. Все Н. п. неравновесные. Они изучаются с макроскопич. точки зрения в термодинамике неравновесных процессов, Классич. термодинамика устанавливает для них лишь неравенства, к-рые указывают их возможное направление. С микроскопия, точки зрения Н. п. изучаются в кинетике физической методами неравновесной статистик, механики. Систему, в к-рой произошли Н. П-, нельзя вернуть в исходное состояние без того, чтобы в окружающей среде не осталось к,-л. изменений. В замкнутых системах Н. п. всегда сопровождаются возрастанием энтропии, что является критерием Н. п. Согласно второму началу термодинамики, изменение энтропии б5 связано с переданным системе кол-вом теплоты 6Q при Н. п. неравенством 6Q < T6S, где Т — абс. темп-ра. Возрастание энтропии системы в результате Н. п. в единицу времени в единице объёма описывается локальным производством энтропии а. Для Н. и. всегда <т > 0. В открытых системах, к-рые могут обмениваться энергией или веществом с окружающей средой, при Н. п. энтропия системы, складывающаяся из полного производства её в системе и изменения из-за вытекания (или втекания) через поверхность системы, может оставаться постоянной или даже убывать. Однако во всех случаях производство энтропии в системе остаётся положительным. [c.319]

Второй закон термодинамики определяет критерий направленности самопроизвольных необратимых процессов. Всякое изменение состояния системы описывается соответствутощим изменением энтропии, которая определяется суммарной величиной поглощенных систе юй приведенных теплот 5Q/T. [c.58]

Случай больших (высокоэластичных) деформаций для гипотетически бесструктурного тела по сутцеству нуждается не во вновь создаваемых критериях, а в выборе (и возможно в их обобтцении) среди известных в применении к конкретно поставленным задачам [249, 272]. Папример, можно мыслить аналог вязкого разрушения в виде возникновения, роста и последуютцего слияния полостей (пор) на продолжении большой оси исходного овального отверстия. Условия возникновения пор можно заимствовать из традиционных критериев прочности — ограниченности эквивалентных напряжений (условных или истинных) или ограниченности деформаций (кратностей) или ограниченности удельной энергии деформации. Перемычки между порами, вытягиваясь, уподобляются растягиваемому образцу и разрываются с образованием шейки. В итоге образуется ямочная поверхность излома, если допустить необратимость процесса после разрушения. Расширение полости с образованием новой ее поверхности может также обосновываться энергетическими критериями или деформационным критерием П.Ф. Морозова о предельных взаимных уг- [c.12]

Молекулярно-теоретические исследования по вопросу об обращении термодинамически необратимых процессов и о повторении аномальных состояний, 1915. Эта статья состоит из разделов обратимость последовательности во времени время возврата и ожидаемое время повторения молекулярных состояний пояснение путем аналогии с другими процессами критерии необратимости молекулярных процессов. Именно из этой статьи приведены были выше высказывания Смолуховского об относительности понятля необратимого процесса и пределах приложимости второго закона. С точки зрения термодинамикн эта статья имеет особо важное значение. [c.635]

Как было установлено в предыдущем параграфе, первый закон термодинамихн постулирует взаимный переход механической и тепловой энергии одной в другую. Соотношение, выражающее переход тепла и работы в кинетическую и внутреннюю энергни во время термодинамического процесса, заключено в уравнении энергии. Однако первый закон оставляет без ответа вопрос, является ли этот переход обратимым или необратимым. Все реальные процессы необратимы, но обратимые процессы представляют очень полезную идеализацию, так как во многих ситуациях диссипацию энергин можно считать пренебрежимо малой. Основной критерий необратимости содержится во втором законе термодинамики, который устанавливает некоторые ограничения на производство энтропии. [c.187]

Хотя реальные процессы являются О. п. лишь в нек-ром приближении, они играют значительную роль в термодинамич. расчетах, т. к. только по отношению к ним соотношения макроскопич. термоди-намш и имеют вид равенств или ур-ний. Действительно, дифференциальное выражение второго начала термодинамики dS OQ/T имеет вид равенства только в том случае, если поглощение системой количества теплоты OQ произошло квазистатически. О. п., протекающий в изолированной системе, не сонрово-ждается изменением энтропии, что может служить критерием обратимости термодинамич. процесса. В общем случае термодинамич. соотношения имеют xapairiTep неравенств, а выводы, сделанные на основе расчетов О. гг. — характер предельных соотношений (напр., теорема о максимальной работе). Построение термодинамич. теории неравновесных процессов связано с привлечением дополнительных (по отношению к первому и второму началам) физич. предположений (см. Необратимые процессы). [c.470]

Подобно к.п.д. цикла Карно (см. гл. V) можно ввести идеальный к.п.д. двигателя. Идеальный к.п.д. вводится с целью получения критерия, который поэволил бы дать оценку возможных пределов наивыгоднейшего использования подводимой энергии и степени приближения к этому пределу при работе в практически осуществляемой конструкции. Как известно из термодинамики, идеальный к.п.д. меньше единицы. Идеальный к.п.д. достигается при идеальном обратимом процессе. Действительный к.п.д. вследствие неизбежной необратимости явления всегда будет меньше, чем идеальный. Однако в ряде случаев в правильно сконструированных машинах можно подойти к идеальным условиям весьма близко. Величина отклонения действительного к.п.д. от идеального характеризует техническое совершенство машины. Характеристики идеального двигателя могут послужить указанием для выбора основных параметров при проектировании двигателей и для правильных способов организации процесса их работы. Значения идеального к.п.д. [c.131]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...