Термодинамики нулевое

С понятием температуры тесно переплетается (и часто путается) понятие теплоты. Из повседневного опыта известно, что для нагревания одних веществ требуется больше тепла, чем для других, однако непосредственно не очевидно, почему это так. Тем не менее при достаточной проницательности на основании повседневного опыта можно сделать ряд весьма фундаментальных выводов относительно теплового поведения вещества эти выводы включают законы термодинамики. Нулевой закон, названный так потому, что он был сформулирован после первого и второго законов, касается состояния тел, приведенных в тепловой контакт друг с другом. Чтобы ясно понять, что это значит, прежде всего необходимо уточнить ряд понятий. Приведенные ниже определения хотя и не являются строгими, позволяют нам сделать несколько общих замечаний о смысле температуры и теплового поведения веществ, которые полезны при введении в термометрию. Более подробное обсуждение основ теплофизики читатель может найти в монографиях по термодинамике и статистической механике, указанных в списке литературы к данной главе. [c.12]

Этот опытный факт называют нулевым началом термодинамики. Нулевое начало термодинамики определяет условия теплового равновесия из него вытекает существование температуры как характеристики термодинамического равновесия системы. [c.5]

Приведенные рассуждения способствуют дальнейшему разъяснению точки зрения, высказанной в разд. 1-9 и касающейся вывода уравнения Бернулли на основании первого закона термодинамики, который часто встречается в руководствах по гидродинамике. На самом деле, если предположить справедливость реологического уравнения состояния (1-9.1), то диссипативный член т Vv обращается в нуль, т. а. в идеальных жидкостях не происходит диссипации энергии. Если первоначально принять это положение как интуитивное, то можно прямо записать уравнение (1-10.14) с нулевым последним членом в правой части и вычесть его из уравнения баланса энергии (1-10.13). Разумеется, при этом получим уравнение (1-10.6) (с V V. х = 0), т. е. уравнение Бернулли. Очевидно, что при таком подходе принимается предположение, что в некоторой точке вдоль линии тока нет диссипации. Несмотря на это, указанный подход имеет столь глубокие традиции, что используется всюду в гидромеханике ньютоновских жидкостей, хотя он не только логически небезупречен, но даже приводит к неправильным результатам ). [c.52]

Уточнив основные понятия, можно теперь перейти к формулированию главного для термометрии закона — нулевого закона термодинамики [c.14]

СКОЛЬКИХ параметров состояния. Например, тепловое состояние идеального газа определяется лишь двумя такими параметрами давлением Р и молярным объемом Ущ- Отсюда и из нулевого закона термодинамики следует, что эти параметры состояния и температура должны быть связаны функциональной зависимостью. Можно записать [c.15]

Транзитивность теплового равновесия помимо постулата о температуре приводит еще к одному важному выводу. Он вытекает из того факта, что установление или нарушение теплового контакта между частями системы с одинаковыми температурами не изменяет их состояний, т. е. свойства каждой из частей системы не зависят от того, входит ли эта часть в объединенную систему или нет. Безразличие термически равновесной системы к тепловому контакту, учитывая постулат о взаимно однозначном соответствии энергии и температуры, можно считать доказательством того, что энергия всей равновесной системы равняется сумме энергий ее частей, т. е. аддитивна. Аддитивность энергий используется в термодинамике как исходная позиция для всех последующих выводов и, как видно, в неявном виде она присутствует уже в формулировке ее нулевого закона . [c.27]

Отмеченные трудности устраняются, если для исследуемой системы можно использовать третий закон термодинамики. Этот закон целесообразно формулировать В виде следующих двух взаимосвязанных положений. При нулевой абсолютной [c.56]

Когда в термодинамике при обычных условиях используется представление об обратимых процессах, то предполагается, что хотя при всех реальных термодинамических процессах и имеются необратимые изменения, но они малы и получаемые при этом результаты справедливы и в пределе полностью обратимых процессов. В цикле Нернста такая абстракция невозможна, поскольку сколь угодно малая степень необратимости уводит систему с нулевой изотермы. [c.164]

Зависимость производной 8р/дТ)у от Г и К, как и само уравнение состояния p=p V, Т), нельзя определить исходя из первого и второго начал термодинамики. Поэтому на основании этих законов нельзя сделать однозначный вывод, что нулевая изотерма (Т=0) совпадает с адиабатой (8g = 0) или не совпадает. [c.348]

Закон теплового равновесия (нулевое начало термодинамики). Понятие теплового равновесия является одним из з лавнейших исходных термодинамических понятий. [c.11]

Лежащая в основе статистической термодинамики зависимость между энтропией и вероятностью впервые была установлена Больцманом, который исходил из представления об энтропии, как меры беспорядка молекулярной системы. Эта зависимость позволила позднейшим исследователям связать энтропию с информацией о механическом состоянии системы и трактовать энтропию как меру отсутствия этой информации, т. е. как меру неопределенности. Возможность такого толкования видна из следующих примеров нулевой энтропии соответствует полная информация о механическом состоянии молекулярной системы, большому значению энтропии отвечает практически исчезающая информация о механическом состоянии этой системы. Тем не менее нельзя не отметить формального характера связи между энтропией и информацией. [c.155]

НУЛЕВОЕ НАЧАЛО ТЕРМОДИНАМИКИ [c.11]

В технической термодинамике приходится интересоваться не абсолютным значением внутренней энергии, а лишь изменениями ее, и поэтому безразлично, какому состоянию газа приписать нулевое значение этой величины. Обычно принято это значение внутренней энергии придавать состоянию газа либо при абсолютном нуле, либо при нормальных условиях. [c.56]

Внутренней энергией называется физическая величина, представляющая собой все виды энергии, связанные с внутренним движением материи, энергию теплового движения молекул, химическую энергию и энергию, связанную с действием атомных и внутриядерных сил. Но в технической термодинамике учитывают только ту часть внутренней энергии, которая принимает участие во взаимных превращениях теплоты и работы без изменения химического и внутриатомного строения вещества. Следовательно, в термодинамике внутреннюю энергию рассматривают как сумму кинетической энергии теплового движения молекул внутренней потенциальной энергии их взаимодействия V и так называемой нулевой энергии t/ц [c.29]

Нулевая энергия представляет все те составляющие внутренней энергии, которые не изменяются при изменении термодинамического состояния тела, т. е. химическую, внутриатомную, внутриядерную. Нулевую энергию в термодинамике условно принимают равной нули . [c.30]

В основе данного пособия лежит изложение классической термодинамики на основе I, II и III законов термодинамики. Вводится представление о нулевом законе , позволяющем дать понятия о температуре и термическом равновесии. Во втором издании (первое вышло в 1974 г.) при рассмотрении закона термодинамики [c.446]

Объемное сжатие материалов в плоских волнах нагрузки высокой интенсивности используется для построения так называемого гидродинамического уравнения состояния, определяющего зависимость изменения объема от величины давления. На основании многочисленных экспериментальных исследований с сильными ударными волнами [162, 224, 415] построено эмпирическое уравнение состояния большинства конструкционных материалов, учитывающее термодинамику процесса и допускающее экстраполяцию на нулевой уровень давлений. В то же время исследования поведения материалов в плоских волнах низкой интенсивности, при которой требуется учитывать сдвиговую жесткость материала, недостаточны [297], и требуется дальнейшее накопление экспериментальных данных. В связи с этим было исследовано ударное сжатие ряда материалов (сталь, алюми- [c.195]

Основываясь па втором законе термодинамики, можно вычислить лишь разности энтропий в двух состояниях или относить величину энтропии к некоторому состоянию, произвольно выбранному за нулевое. Для воды и водяных паров за нулевое состояние энтропии принимается состояние воды, соответствующее тройной точке. [c.54]

В технической термодинамике обычно интересуются не абсолютными значениями энтальпий, а их изменениями в соответствующих процессах. Поэтому нулевое значение энтальпии в этих случаях выбирают условно при каких-либо значениях температуры и [c.199]

Согласно (19), энтропия может изменяться двумя путями 1) изменение энтропии за счет внешнего притока тепла и вещества, что выражается первым членом правой части уравнения, который содержит тепловой и диффузионный потоки, описываемые уравнением (20) 2) изменение энтропии за счет внутреннего прироста ст. Этот прирост энтропии, который определен вторым членом в правой части уравнения (19), является положительным (или нулевым). Согласно второму закону термодинамики, он (прирост) является мерой необратимости процессов, имеющих место внутри системы. (В частности, он не наблюдается при термодинамическом равновесии). Как видно из выражения (21), прирост энтропии складывается из пяти компонент, из которых первая возникает от теплообмена, вторая — от диффузии вещества и три других —от вязкого потока. Каждый член является произведением потока (потока тепла, диффузионного потока J., компонентов тензора давления вязкости) и так называемой термодинамической силы" (градиент температуры, градиент химического потенциала, градиент скорости). Здесь можно положить, что первые два потока и термодинамические силы являются векторами (полярными), третий член содержит скаляры, четвертый—симметричные тензоры с нулевым следом и пятый-—аксиальные векторы. Далее увидим, что (см. 6) последние три члена из (21) связаны с объемной вязкостью,, вязкостью сдвига и вязкостью вращения соответственно. [c.9]

Анализ величин капиллярных и упругих сил проясняет ситуацию, однако не дает ответа на вопрос, какая же конфигурация реализуется на опыте. Здесь нужно привлечь термодинамику и выделить конфигурацию с минимальной свободной энергией. Найдем энергию цепочки, состоящей из N пузырей, причем нагрузку заменим нулевым и N-м фиктивными пузырями бесконечной длины. Свободная энергия F цепочки состоит из двух частей упругой энергии газа и поверхностной энергии ламелл Ес- [c.94]

Нулевой закон термодинамики гласит, что [c.182]

Нулевое начало термодинамики, постулирующее существование температуры. (Следует оговориться, что нулевой постулат вводится далеко не во всех изложениях термодинамики, хотя его логическая необходимость довольно очевидна (см., например, [1—3]).) [c.37]

Как мы уже неоднократно подчеркивали, статистическая термодинамика есть асимптотическая теория, выводы которой справедливы только в термодинамическом пределе N - со и V - со. Поэтому доля частиц, определяемых последним уравнением, при любых конечных температурах должна рассматриваться как нулевая. В противоположность этому, в газе бозонов доля частиц, находящихся на нулевом уровне, равна 0 / М(е — 1) и еще для конечных температур Г < Го эта доля становится макроскопически большой, т. е. сравнимой с единицей (точнее, как видно из (54.11), она имеет порядок величины 1--(Г/Го)3/2). [c.271]

Второй закон термодинамики часто, хотя и совершенно незаслуженно, окружается неким мистическим ореолом, который теперь должен быть развеян путем перевода этого закона на роль подчиненного закону устойчивого равновесия, следствием которого он является. Ни одна другая важная отрасль науки не держалась на столь большом числе недоказанных постулатов, представленных в форме так называемых нулевого, первого и второго законов, и то обстоятельство, что в настоящее время термодинамическая наука не нуждается в такого рода подпорках, должно вызывать лишь удовлетворение. [c.14]

Естественно, процесс переноса должен быть обратимым, так как только при этом условии работа имеет определенную величину. Энергия и энтропия известны в термодинамике с точностью до произвольных постоянных. Поэтому всегда можно условиться считать какое-либо определенное состояние чистого компонента системы имеющим нулевую энергию и энтропию (стандартное состояние) и обосновать этим выбором возможность измерения частной производной dUldti )s,b и указанный выше физический смысл величины fXi. [c.62]

Изложенное положение о существовании температуры как особой функции состояния равновесной системы представляет второе исходное положение термодинамики. Р. Фаулер и Э. Гуггенгейм назвали его нулевым началом, так как оно, подобно первому и второму началам, определяющим существование некоторых функций состояния, устанавливает существование температуры у равновесной системы. [c.19]

Совпадение нулевой изотермы с адиабаго следует из грсгьсго начала термодинамики, его нельзя доказать на основе первого и второго начал. Однако в некоторых работах это доказывается . Указать ошибку в одном из таких доказательств изобразим в S, Г-координатах изотерму АН (рис. 29) и устремим ее к оси энтропия. Тогда 5Q - 0. Следовательно, мы, ничего не зная о трегьем начале, получим, что 5 О при 7 ->0К. [c.176]

Как видно из формулы (12.52), относительная флуктуация Э1 ргии системы в термостате не будет малой тогда, когда дП/д оо (бесконечно большая теплоемкость), и аналогично из формулы (12.55) видно, что относительная флуктуация не будет малой при (dP/dV)e, jv O (нулевая величина коэффициента устойчивости). Это имеет место-, как известно из термодинамики, в критическом состоянии и в двухфазных системах. В этих случаях канонические ансамбли не эквивалентны. [c.208]

Этот вытекающий из опыта закон называют иногда нулевым началом термодинамики (в отличие от первого и втозого начал). Значение этого закона заключается в том, что он приводит к выводу о существовании температуры как характеристики теплового равновесия системы. [c.11]

Фундаментальные законы, совокупность которых составляет аксиомы термодинамики, называются началами термодинамики. Не все эти законы одинаковы по своему физическому значению и общности однако они эквивалентны в том емысле, что каждый из них является независимой аксиомой, которая не может быть иеключена при поетроении термодинамики. По этой причине тепловую теорему Нернста, а возможно и условие взаимности Онза-гера, лежащее в оенове термодинамического описания неравновесных процессов, следует рассматривать как начала термодинамики и именовать таковыми к ним же, естественно, относится и рассмотренное в гл. 1 нулевое начало термодинамики. [c.26]

Согласно нулевому началу термодинамики, каждому равновесному состоянию термодинамической системы соответствует определенное значение температуры (см. пример 2.1). Численное значение эмпирической температуры зависит не только от состояния термодинамической системы, но и от свойств термометрического вещества. Если, например, использовать для получения эмпирической шкалы две реперных точки (франц. repere — метка, исходная точка), соответствующих состоянию таяния льда н состоянию кипения воды, разбив промежуток между ними на 100 равных частей, то некоторому промежуточному состоянию 1 будут соответствовать различные числовые значения эмпирических температур- [c.83]

Еще более ограниченную область приложения имеет третий вакоп термодинамики, который объясняет поведение вещества при температуре, стремящейся к абсолютному нулю. Иногда к числу основных законов термодинамики относят еще один, так яшы-ваемый нулевой закон — закон о термическом равновесии между телами, имеющими одинаковую температуру. [c.11]

Величину энтальпии в соответствии с ее определением как энергии расширенной системы представляют обычно в виде суммы внутренней энергии и потенциальной, равной изобарной работе по преодолению постоянного (т. е. не зависяш,его от объема) внешнего давления, вызывающего расширение тела от нулевого объема до данного его значения. Тогда можно считать, что в пос-ледних выражениях член —Р V— V"o) = означает работу внешнего давления Р — onst, направленного на противодействие внутренним силам отталкивания атомов по гипотетическому расширению тела от состояния максимальной плотности вещества с объемом Vo до существующего в данный момент объема V, причем Vo С У, величиной Vo можно пренебрегать, тогда уравнение (31) совпадает с обычным соотношением термодинамики идеального газа. [c.17]

Совершенство машин нулевой работы (таких, как холодильник Электролюкс и силикагелевля адсорбционная машина также как обычная аммиачная абсорбционная машина) также как и для компрессорных машин ограничивается вторым законом термодинамики. Чтобы найти [c.139]

В термодинамике, кроме шкалы Цельсия, применяется абсолютная шкала температур (шкала Кельвина). Последняя отли-ija T H от шкалы Цельсия тем, что на термометре нулевая точка ее по сравнению с нулевой точкой на шкале Цельсия находится ниже на 273 градуса.. Таким образом, нуль градусов по абсолютной шкале соответствует —273° Цельсия. [c.46]

АБСОЛЮТНЫЙ НУЛЬ ТЕМПЕРАТУРЫ — начало отсчёта абсолютной тем пер а тури по тсрмодипамич. шкале (шкало Кельвина). А. н. т. расположен на 273,16 К ниже темп-ры тройной точки воды (на 273,15°С ниже нуля темп-ры по шкале Цельсия см. Температурные шкала). Согласно 3-му началу термодинамики (теореме Нернста), при стремлении темп-ры системы к Л. н. т. к нулю стремятся и её энтропия, теплоёмкость, коэфф. теплового расширения. При А. н. т. прекращаются хаотич. движения атомов, мо.чвкул, электронов, определяющие темн-ру системы, но остаются их регулярные движения, подчиняющиеся квантовой механике, напр, нулевые колебания атомов в решётке, с к-рыми связана нулевая энергия. [c.11]

По мере того как мы, исходя из фундаментального закона устойчивого равновесия, будем глава за главой развивать понятия и теоремы, читатель увидит, что утверждения, получившие названия первого и второго законов термодинамики, принимают характер следствий и тем самым теряют право называться самостоятельными фундаментальнЪши законами . Кроме того, оказывается, что нет необходимости и в так называемом нулевом законе . Чтобы читателю было легче следить за логическим развитием длинной цепи идей, образующих фундамент термодинамической науки, мы будем строить генеалогическое древо термодинамики , показывая его рост в конце каждой главы. Это позволит более ясно представить логическую структуру нашей довольно абстрактной отрасли науки. [c.14]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...