Самопроизвольное расширение газа

Самопроизвольное расширение газа [c.191]

Самопроизвольное расширение газа можно исследовать количественно путем рассмотрения изолированного сосуда, разделенного на две части Л и Б с помощью свободно двигающегося поршня, первоначально закрепленного подвижным штифтом р определенном положении. [c.192]

Например, цилиндр с идеальным газом при давлении 10 атм и комнатной температуре представляет собой рассматриваемую систему, окруженную атмосферой с давлением в 1 атм и при комнатной температуре. Как показано в примере 1 (стр. 199), самопроизвольное расширение от 10 атм до 1 атм может происходить разными путями с различными количествами теплоты и работы, обмениваемыми цилиндром и окружающей средой для каждого пути. [c.194]

К самопроизвольным процессам принадлежат переход теплоты от более нагретого тела к менее нагретому превращение работы в теплоту взаимная диффузия жидкостей или газов расширение газа в пустоту и т. п. [c.115]

Расширение газа в пустоту (процесс Гей-Люссака) и обратный процесс самопроизвольного сжатия газа. [c.118]

Газообразными телами или просто газами называются тела, основное и наиболее характерное свойство которых состоит в том, что они обладают стремлением к непрерывному самопроизвольному расширению во все стороны и заполняют пространство и сосуды любой постоянной или меняющейся формы. Заключенный в закрытый сосуд газ, независимо от формы этого сосуда, всегда занимает весь предоставленный ему объем, распределяясь по нему с одинаковой плотностью. Если поместить в один сосуд несколько различных газов, не вступающих между собой в химические соединения, то эти газы, распространяясь каждый совершенно равномерно по всему пространству сосуда, полностью перемешиваются друг с другом, образуя однородную и равномерную смесь практически мгновенно. При этом отдельные [c.27]

Существует множество формулировок второго закона. В химической литературе его обычно выражают с помощью представления об энтропии. Чтобы прийти к такой формулировке, рассмотрим изолированную систему, т.е. систему, которая не обменивается с окружающей средой ни энергией, ни веществом. Если в такой изолированной системе происходит какой-либо самопроизвольный процесс, система всегда переходит в более неупорядоченное состояние. Например, при расширении газа в установке, изображенной на рис. 13.11, система не обменивается с окружающей средой ни тепловой энергией, ни механической энергией, ни веществом следовательно, она является изолированной. Самопроизвольному расширению этой системы (газа) соответствует повышение энтропии. [c.303]

Из выражения (2.1) можно определить видимую скорость распространения фронта пламени с учетом самопроизвольного движения газа, вызываемого расширением продуктов горения. Это выражение справедливо для случая сферического фронта пламени и для случая, когда фронт пламени является плоским. [c.29]

Таким образом, идеально равновесным и обратимым можно считать бесконечно медленный процесс. Если говорить о процессе расширения или сжатия без теплообмена (цилиндр с поршнем в адиабатной оболочке), когда работа производится за счет внутренней энергии, то при необратимом (быстром) изменении объема часть внутренней энергии уйдет на работу против сил трения в газе (завихрения) и внешняя работа поршня будет меньше при расширении и больше при сжатии. Этот эффект называют внутренней необратимостью или диссипацией (рассеянием) энергии. Он обладает четко выраженной направленностью та часть механической работы, которая совершается против сил трения, переходит в теплоту, обратный самопроизвольный процесс [c.47]

Логарифмический характер зависимости между энтропией системы и вероятностью ее состояния можно упрощенным путем установить на примере самопроизвольного распределения молекул газа в объеме при необратимом расширении его в пустоту. [c.81]

Для превращения тепловой энергии в механическую в тепловом двигателе используется способность рабочего тела (газа или пара) самопроизвольно расширяться в цилиндрах или особых рабочих камерах. Длительное получение работы в любых количествах требует постоянного повторения процессов расширения рабочего тела, сопровождающегося непрерывным действием теплового двигателя. Повторить процессы можно двумя способами а) удалять после расширения рабочее тело из двигателя и вводить новую порцию рабочего тела в прежнем количестве и при том же начальном состоянии б) возвращать рабочее тело в первоначальное состояние и повторять процессы расширения. [c.61]

Проведенные микроскопические исследования воды в действительных условиях дали представление о количестве посторонних частиц, их форме и распределении по размерам (Л. А. Эпштейн, 1946), Величина частиц оказалась много меньше той, которая требовалась для объяснения отсутствия отрицательных давлений. Анализ первичного разрыва показал, что силы поверхностного натяжения не препятствуют, а способствуют появлению полостей на вогнутых участках несмачиваемых частиц. Дальнейшее расширение пузырьков связано с адсорбцией растворенных газов. Если газы не успевают выделиться, то должны иметь место отрицательные давления, которые в некоторых опытах не были обнаружены из-за неприспособленности аппаратуры. Специальными опытами было показано, что в обычной воде, движущейся со скоростями до 30 м сек по трубке с местным сужением, существуют отрицательные давления до 4 атм. Оказалось, что в начальной стадии кавитационные и бескавитационные режимы самопроизвольно сменяют друг друга, причем чем больше величина отрицательного [c.38]

Все процессы, происходящие в природе, носят в действительности необратимый характер. Простейшим примером необратим01 о процесса может служить спонтанное. (т. ё. самопроизвольное) расширение газа в адиабатически изолированном цилиндре. В самом деле, газ может самопроизвольно расширяться, ио не может самопроизвольно- сжиматься. Очевидно, что процесс самопроизвольного расширения газа в адиабатически изолированной трубе носит не только адиабатический, но и изотермический характер, так как в этом процессе общая масса газа сохраняется, и он не производит никакой работы. Следовательно, в, этом процессу должна сохраняться внутренняя энергия и поэтому сохраняется температура газа. Для того чтобы вернуть газ. к первоначальному объему, необходимо произвести некоторую работу адиабатического сжатия, при этом температура газа повысится. [c.42]

Другой обычно наблюдаемый са1УОпроизвольный процесс — расширение газа из области высокого давления в область низкого давления. Действительно, самопроизвольное вытекание газа из области низкого давления в область высокого давления не невозможно, но чрезвычайно маловероятно из-за большого числа молекул, входящих в реально наблюдаемую систему, например изолированную систему, составленную из сообщающихся сосудов одинаковых размеров, содержащих в целом пять молекул. На основании простой статистики можно заключить, что система будет содержать две молекулы в одном сосуде и три молекулы в [c.191]

Последний пример является особенно поучительным. Как отмечено в 3-3, одна из наиболее общих формулировок второго закона термодинамики такова самопроизвольные процессы необратимы. Из этой формулировки следует, что протекающие сами по себе процессы, к числу которых можно отнести диффузию газов, переход тепла от тела более нагретого к телу менее нагретому при конечной разности температур, расширение газа без производства внешней работы и т. д., являются процессами необратимыми. Действительно, хорошо известно, что процесс разделения газовой смеси (процесс, обратный диффузии) никогда не протекает сам по себе , т. е. никогда не протекает без дополнительных, компенсирующих процессов совершенно невероятным представляется, например, случай, в результате которого заключенный в каком-либо сосуде воздух вдруг самопроизвольно разделится на азот и кислород. Столь же невероятным представляются и случаи самопроизвольного перехода тепла от тела менее нагретого к телу более нагретому или самопроизвольного с катия газа. [c.93]

Полученные выводы справедливы для любой изолированной системы, в которой наблюдается самопроизвольный переход тепла. Может показаться, что они не представляют интереса для металлургии. Однако это не так, поскольку увеличение энтропии происходит во всех самопроизвольных процессах в изолированной системе. Так, например, расширение газов, диффузия в металлах или химические реакции приводят к увеличению энтропии изолированной системы, когда эти процессы протекают самопроизвольно. Вообще все естествеЕЕные процессы, протекающие в изолированной системе, будут увеличивать энтропию системы, а все обратимые процессы (т. е. процессы, протекающие при равновесии) оставят ее неизменной. Таким образом, при равновесии энтропия изолированной системы максимальна. [c.13]

В наиболее общем виде второму закону термодинамики можно дать такое толкование все известные в природе и технике физические процессы можно разделить на самопроизвольные, или епест-венные, которые всегда протекают в определенном направлении от более высокого потенциала к более ни.зкому (передача теплоты с,т горячих тел к холодным, расширение и смешение газов, превращение работы в теплоту) и не требуют какой-либо компенсации, и несамопроизвзльные, или противоестественные (передача теплоты от холодных тел к более нагретым в холодильных установках, сжаше и разделение газов, превращение теплоты в работу), требующие для их осуществления дополнительной самопроизвольной компенсации. [c.36]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...