Термодинамическая система, понятие

Термодинамическая система, понятие о 7 теория возмущений 351, 421 Термостат, понятие о 45, 63, 88 Тождественности частиц принцип 68 Томас-фермиевская экранировка 318 Третье начало термодинамики 10, 35 [c.429]

Понятие энтропии позволяет ввести чрезвычайно удобную для термодинамических расчетов 7", s-диаграмму, на которой (как и на р, и-диаграмме) состояние термодинамической системы изображается точкой, а равновесный термодинамический процесс линией (рис. 3.1). [c.20]

На основании таких экспериментальных фактов в термодинамике вводится понятие температуры. Постулат о температуре утверждает, что суш,ествует интенсивная функция состояния равновесной термодинамической системы — температура. Равенство температур двух или нескольких систем является необходимым условием их равновесия между собой. Эта формулировка подразумевает, что внутри системы нет адиабатически изолированных частей, иначе равновесная система может оказаться термически неоднородной и температура как свойство системы может не существовать. Температура является, следовательно, тем внутренним свойством, которое наряду с внешними свойствами должно определять состояние термодинамического равновесия. [c.22]

Первым и вторым законами термодинамики устанавливается существование двух функций состояния — энергии и энтропии. Оба закона формулируют полностью только для закрытых систем, но понятия энергии и энтропии используются более широко, в любых термодинамических системах. Ни энергию, ни энтропию нельзя измерить непосредственно, это вспомогательные физические величины. Нахождение их не является конечной целью термодинамического анализа, однако они позволяют реализовать в принципе уже сформулированные на основе постулатов термодинамики возможности количественного расчета других интересующих свойств равновесных систем. [c.41]

Приведенное пояснение не отвечает, однако, на вопрос что же называют энергией Последовательное определение любого физического свойства должно прямо или косвенно указывать на способ, которым оно может быть измерено. Энергия может быть измерена только с помощью своих внешних проявлений — теплоты н работы. Поэтому определением энергии, достаточным для термодинамики, является ее первый закон, связывающий эти понятия между собой. Существует аддитивная функция состояния термодинамической системы — внутренняя энергия. Мерой изменения внутренней энергии являются количество поступающей в систему теплоты и совершаемая ею работа [c.42]

Неравновесные процессы возникают при наличии между различными частями системы конечных разностей значений таких параметров, как давление, температура, концентрации, электрический потенциал и др. С течением времени система возвращается в состояние термодинамического равновесия (dS = 0). Но классическая термодинамика не ответит на вопрос, как быстро термодинамическая система вернется в состояние равновесия. Для того чтобы термодинамика могла определить скорость процессов, необходимо расширить круг понятий и постулатов и ввести время в качестве независимой переменной. [c.234]

Как известно, изолированная термодинамическая система самопроизвольно стремится к некоторому конечному состоянию, которое называется состоянием равновесия. При отсутствии внешних полей оно характеризуется постоянством во времени и по пространственным координатам всех термодинамических параметров внутри каждой фазы. Иными словами, в состоянии равновесия в гомогенной среде нет градиентов, любой имевшийся градиент исчезнет вследствие теплового движения молекул. Так, например, если был градиент концентрации, то он исчезнет вследствие процесса диффузии, теплопроводность ликвидирует градиент тем пературы, а вязкость среды — градиент скорости. Понятие состояние равновесия входит важной составной частью в определение равновесного процесса. [c.193]

Под понятием термодинамической системы понимается совокупность материальных тел и их элементов, находящихся в тепловом, механическом и материальном взаимодействии друг с другом и с внешней средой. [c.7]

Пусть имеется система, находящаяся в состоянии неполного термодинамического равновесия. Понятие энтропии вводится и для систем с конечным отклонением от равновесия. Для описания термодинамического состояния такой системы вводится параметр неравновесности Д (или несколько таких параметров 1=1, 2,. ..). Считаем, что внутренняя энергия е, отнесенная к единице массы, есть ф ункция плотности р, энтропии 15 и параметров неравновесности В состоянии равновесия (Эе/(9 ,=0. Обозначим через значение параметра в состоянии термодинамического равновесия. [c.43]

Полученные выше термокинетические колебания следует отнести к классу так называемых тривиально-релаксационных колебаний, понятие о которых введено в [46]. Согласно [46], они возможны в любой открытой термодинамической системе при наличии критических условий. [c.411]

Равновесное состояние термодинамической системы (тела) зависит от внешних условий и температуры. Понятие температуры в термодинамике считается изначально ясным и используется для характеристики степе- [c.11]

Большое значение в термодинамике имеет понятие обратимого термодинамического процесса после такого процесса термодинамическая система и окружающая среда могут возвратиться в начальное состояние. Возвращение в начальное состояние окружающей среды означает, что для осуществления обратного процесса не понадобилась компенсация. Более детально обратимый процесс можно представить себе следующим образом а) система должна пройти в прямом и обратном направлениях через одни и те же состояния б) после прямого и обратного процессов ни в системе, ни в окружающей среде не должно быть остаточных изменений. Если хотя бы одно из этих условий не выполняется, процесс является необратимым. [c.46]

Собственно понятие отжиг в оптимизацию пришло из термодинамики в связи с аналогией поиска экстремума и моделирования процесса отжига металлов. При охлаждении жидкого металла переход термодинамической системы из состояния с энергией в состояние с энергией происходит с вероятностью [c.209]

Таким образом, вне термодинамического процесса понятия работы и теплоты не имеют смысла, состоянию рабочего тела или системы не соответствует какое-либо значение Ь или Q. Поэтому нельзя говорить, что рабочее тело содержит какое-то количество теплоты или работы. [c.21]

Одним из основных в технической термодинамике является понятие о термодинамической системе, представляющей собой совокупность тел, находящихся во взаимодействии как между собой, так и с окружающей средой. Простым примером термодинамической системы может служить газ, расширяющийся или сжимающийся в цилиндре с движущимся поршнем. [c.11]

Однако предварительно необходимо ввести понятие об еще не упоминавшейся до сих под параметре состояния термодинамической системы— ЭНтропии и об основанной на ней диаграмме. з—Гц [c.40]

Приведенные выше основные понятия и сведения позволяют сделать следующее обобщение. Допустим, что некоторая термодинамическая система-совершает процесс, при котором изменяются его параметры. Очевидно, что одновременно с этим процессом изменяется и внутренняя энергия системы. Изменение параметров и внутренней энергии системы — результат обмена системы с внешней средой, в общем случае теплотой и работой. Знаки теплоты и работы для системы и окружающей среды противоположны. Например, если теплота подводится к системе извне и она совершает работу, то внешняя среда эту теплоту теряет, взамен получает работу. Следовательно, изменение энергии внешней среды, вызванное потерянной теплотой и полученной работой, должно быть равно изменению внутренней энергии системы, но противоположно по знаку. При увеличении внутренней энергии системы соответственно уменьшается энергия внешней среды и наоборот. Таким образом, в термодинамических процессах происходит обмен энергией между термодинамической системой и окружающей средой. [c.26]

В термодинамике и статистике изолированная система это часть , а не целое . Но весь звездный мир представляет собой нечто целое это изолированная система в философском, а не в термодинамическом смысле, это такая изолированная система, которая по самой своей сути никогда не может ни отдавать, ни получать тепло. Следовательно, к звездному миру в целом никак нельзя применять понятие термодинамической системы, и уже по одному этому на мир в целом нельзя распространять частные термодинамические положения [c.104]

Важную роль при анализе различных процессов, происходящих в термодинамических системах (в частности, при анализе фазовых переходов), играет понятие химического потенциала. [c.25]

Гетерогенная система — макроскопически неоднородная термодинамическая система, состоящая из различных по физическим свойствам или химическому составу частей (фаз). Смежные фазы гетерогенной системы отделены друг от друга физическими поверхностями раздела, на которых скачком изменяется одно или несколько свойств системы (состав, плотность, кристаллическое строение, электрические и магнитные свойства и др.). Примером гетерогенной системы являются композиционные материалы, в которых компоненты отличны по составу, строению, свойствам. Различие между гетерогенной и гомогенной (однородной) системами не всегда четко выражено. Так, переходную область между гетерогенными механическими смесями (взвесями) и гомогенными (молекулярными) растворами занимают коллоидные растворы, в которых частицы растворенного вещества столь малы, что к ним неприменимо понятие фазы. [c.25]

Распространение понятия температуры на любые термодинамические системы может быть теперь проведено тривиальным способом. Выберем в качестве термостата идеальный газ. Приводя в контакт с ним любое тело, мы, по определению, сообщаем этому телу температуру термостата. По существу это означает, что мы уславливаемся измерять температуру любой системы газовым термометром или, что то же самое, любым эмпирическим термометром, но проградуированным с помощью газового. [c.21]

Аксиоматика термодинамики. Обобщение понятия энтропии на произвольные термодинамические системы. Принцип Нернста [c.36]

Понятие энтропии, возникшее при формулировке второго начала термодинамики, является одним из фундаментальных в современной статистической физике. Первоначально энтропия S была введена как функция состояния термодинамической системы, был установлен закон возрастания энтропии для адиабатических процессов [c.39]

Важнейшую рель в термодинамике играет понятие термодинамического равновесия системы. Изолированная термодинамическая система независимо от своего начального состояния в конце концов приходит в состояние, которое с течением времени не меняется. Это состояние называется состоянием. термодинамического равновесия. [c.34]

В понятии состояния надо выделить другое, более глубокое его свойство состояние есть то, что получается в результате некоторого процесса, который его и определяет. Для термодинамической системы предельное состояние — результат ее необратимого движения в неизменных внешних условиях. Рассуждая подобным образом, нет основа- [c.25]

Состояние рабочего тела или происходящий в нем процесс определяются только характером его взаимодействия с окружающей средой, т. е. с другими телами. В связи с этим вводится понятие термодинамической системы (в дальнейшем просто системы) как совокупности различных физических тел, имеющих возможность вступать в термические и механические взаимодействия, т. е. обмениваться энергией в форме теплоты или работы между собой и окружающими систему телами. [c.54]

Ни термический к. п. д. для силовых установок, ни холодильный коэффициент, ни коэффициент трансформации тепла для теплонасосных установок не учитывают важнейшего следствия второго принципа термодинамики— возрастания энтропии изолированно системы нри протекании в ней реальных процессов. Этим самым указанные коэффициенты и их производные не учитывают энергетическую ценность тепла и не могут служить количественной характеристикой необратимости реальных процессов. Вместе с тем из сопоставления первой и второй глав книги можно заключить, что возможна система коэффициентов, основанная на всех следствиях обоих принципов термодинамики и созданная путем практического использования в термодинамическом анализе понятий эксергии и эксергетических потерь. [c.104]

В гл. 1, являющейся по существу введением, устанавливается ряд основных термодинамических понятий и определений. Здесь говорится о термодинамической системе, координатах состояния, контрольной поверхности, воздействии на систему источников, потенциалах, состоянии равновесия системы, степенях свободы, квазистатических процессах и т. п. [c.353]

Книга проф. А. А. Акопяна по общей термодинамике является обстоятельным и серьезным сочинением. Это сочинение по содержанию, построению, а также методам обоснования многих положений термодинамики содержит интересные и оригинальные данные. Оно является весьма развитым (объем больше 43 п. л,). По-видимому, устранение ряда второстепенных вопросов могло бы не только сократить объем этого очень большого сочинения (не снижая его достоинств и значения), но и способствовало бы выделению ведущих, основных вопросов и положений термодинамики. Способствовало бы этому и устранение излишней подробности при изложении многих тем. Так, например, первые четыре главы, в которых даются некоторые первичные понятия (термодинамические системы, газы, предварительные понятия о системе жидкость — пар, работа, температура, теплота, теплоемкость), излагаются на 116 страницах. [c.366]

Модель термодинамической точки. Сразу же отметим, что при формировании понятия термодинамической точки отношение механики и термодинамики принимается в некотором смысле противоположным традиционному. Обычно термодинамические системы рассматриваются состоящими из материальных точек. Точки , о которых идёт речь, ввёл Н.Г. Четаев при формулировке своего принципа [128], наделив их термодинамическими свойствами. Затем В. В. Румянцев, обосновывая принцип Четаева, отметил, что изучается физическая система, которая состоит из совокупности физически малых материальных частиц ( точек ), рассматриваемых как термодинамические системы, для каждой из которых определены механические понятия о положении и движении и физические понятия о внутреннем состоянии, характеризуемые конечным числом величин, задаваемых числами — определяющими параметрами [103]. Для краткости каждую такую физически малую материальную частицу будем называть термодинамической точкой. [c.19]

Термодинамическая система, предоставленная самой себе при неизменных внешних условиях, приходит в состояние равновесия, характеризуемое постоянством всех параметров и отсутствием макроскопических движений. Такое состояние системы называется состоянием термодинамического равновесия. С понятием о термодинамическом равновесии связано понятие о температуре. [c.20]

Книга преследует 11ель познакомить читателя с возможностями современной термодинамики и привить ему навыки самостоятельной работы по термодинамическому моделированию реалынмх систем. Она содержит достаточно подробный анализ понятий и методов термодинамики и примеры ее практического использования. Особое внимание уделяется. современным численным методам расчетов сложных химических и фазовых равновесий. Рассмотрены различные физические воздействия на термодинамические системы с химическими реакциями, такие как внешние силовые поля. [c.2]

Прежде чем пользоваться термодинамическими методами, надо количественно описать интересующий объект и происходящие в нем процессы на языке понятий и законов этой науки. Термодинамические соотношения и выводы применяются не к реальным объектам и явлениям, а к их моделям — термодинамическим системам и термодинамическим процессам. Создание термодинамической модели — один из наиболее трудных этапов работы, связанный, как правило, с необходимостью использования наиболее серьезных приближений. Среди них применение равновесного описания для неравновесных в принципе процессов и состояний, введение понятий закрытой изолированной, изотермической и т. п. системы для объектов, которые в действительности не соответствуют таким идеализированным схемам, разделение множества присутствующих в системе веществ на термодинамически значимые составляющие и незначимые примеси и многие другие упрощения. Ранее, хотя и подчеркивалась ограниченность выразительных средств термодинамики по сравнению с бесконечно сложными, взаимосвязанными явлениями природы, вопросы создания термодинамических моделей специально не рассматривались. Так, анализ равновесий начинался с решения уже сформулированной, термодинамически поставленной задачи, когда звестны термодинамические пере- [c.165]

Термодинамика. Термодинамика — это теория тепловых явлений, в которой не учитывается атомно-молекулярное строение тел. Для описания явлений в термодинамике используются понятия термодинамическая система и термодинамический процесс . Совокупность физических тел, изолированных от взаимодействия с другими телами, называют и.золирован-ной термодинамической системой. [c.94]

Термодинамическая система, или тело, — это такая равновесная система, которая способна обмениваться с другими телами энергией и вещеетвом. Различают понятия открытой, закрытой и изолированной термодинамической системы. Открытая термодинамическая система может обмениваться веществом с другими системами. Закрытая термодинамическая система не может обмениваться веществом с другими системами. [c.9]

Понятие работы в механике теено связано с понятием энергии если система совершает работу, то ее энергия уменьшается (при совершении работы внешним источником над системой энергия поеледней увеличится). Выше отмечалось, что производство работы связано с изменением положения внешних тел, например, поршня, ограничивающего объем газа. В отличие от механической системы термодинамическая система способна изменять евою энергию и в том случае, если координаты внешних тел не изменяются и работа, следовательно, не производится. Такое изменение энергии происходит при термическом контакте (взаимодействие без производства работы) системы с телом, температура которого отличается от температуры системы. В этом случае энергия поступает в систему или отводится из нее в форме теплоты. Теплоту процесса считают положительной, если она подводится к термодинамической системе, и отрицательной, если она отводится. Для теплоты, отнееенной к 1 кг вещества, принято обозначение у, ее единица Дж/кг. [c.15]

Все тела, не входящие в состав изучаемой термодинамической системы, 0 )ъедиияются общим понятием окружающая среда . Границу между термодинамической системой и окружающей средой часто называют контроль гой поверхность го. Это условное понятие, которое в [гяде случаев может геометрически совпадать с некоторой реальной физической поверхностью. Например, контрольная поверхность для газа [c.15]

Закономерности преобразования энергии являются предметом термодинамики. Эта область науки сложилась в XIX в. еще до того, как возникли современные представления о строении вещества. Позднее, с развитием статистической механики и квантовой теории, были поняты связи между макро- и микропараметрами термодинамической системы. Мы не будем, однако, останавливаться на этих вопросах. Ниже нам потребуется делать количест- [c.45]

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]

Именно стремление как можно быстрее пройти первоначальные этапы и перейти к конкретным задачам диктовало в значительной мере методы введения основных понятий. Так, например, в разделе, посвященном феноменологической термодинамике, понятия энтропии и температуры вводятся совместно уже в первых параграфах, и в даль-нейщем щирокое использование якобианов позволяет дать единый способ рещения щирокого круга простейщих задач, относящихся к любым моновариантным (а в дальнейщем и поливариантным) термодинамическим системам. Те же соображения побудили нас начать изложение основ статистической физики с метода ящиков и ячеек , пригодного только для идеальных газов, поскольку этот метод позволяет просто рещать довольно щирокий класс задач. В дальнейщем излагается, конечно, и более общий метод ансамблей Гиббса. [c.8]

Вопрос о том, как распространить понятие абсолютной энтропии на любые термодинамические системы, мы рассмотрим в 10. Найдем вид изохор, изобар, изотерм и изоэнтроп (адиабат) на PV- и Гй-плос-костях для частного случая совершенного газа. [c.21]

Другая формулировка второго начала термодинамики состоит в использовании понятия энтропии. Равновесная термодинамическая система характеризуется энтропией. В любых процессах, происходящих в изолированяых системах, энтропия не убывает. [c.65]

В деле изучения термодинамической системы большую роль играет понятие состояния системы. Так, внутренняя энергия имеет определенные значения в каждом данном состоянии системы, и ее изменение вполне определяется заданием начального и конечного состояния. Количество теплоты и работа, отвечающие процессу, зависят от его характера, не определяются одним только заданием начального и конечного состояния и, следовательно, для их определения необходимо знать весь ряд промежуточных С01СТ0Я-ний. [c.32]

Второй закон термодинамики. Одной из основных и фундамен-талъных характеристик любой термодинамической системы является то, насколько она холодна или горяча в данный момент времени. Степень охлаждения или нагрева описывают с помощью понятия температуры. В классической термодинамике понятие температуры вводят для равновесного состояния термодинамической системы. При этом постулируют, что две системы, каждая из которых находится в равновесии с третьей системой, находятся в равновесии и между собой. Можно показать, что равновесие трех систем означает существование у них для задания состояния термодинамиче ской системы общего переменного, называемого температурой. Любая из этих трех систем может играть роль термометра, который показывает температуру на некоторой удобной, но произвольной шкале. Таким образом, температура Т — вещественное число, показываемое термометром. [c.74]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...