Термодинамические ограничения

Необходимым условием устойчивости гетерогенной системы, как говорилось, является устойчивость ее гомогенных частей, и в некоторых случаях термодинамические ограничения, справедливые для фаз, имеют силу и для свойств гетерогенной системы в целом. Можно основываться на неравенствах (12.29), суммируя их по всем / фазам гетерогенной системы [c.127]

По заданным значениям определяющих параметров формируется таблица давлений отборов пара из турбины, т. е. определяются границы звеньев тепловой схемы. В таблицу заносятся начальное и конечное давления турбины, давления отборов греющего пара на промежуточный перегрев, давление в верхнем отборе пара на регенеративный подогрев питательной воды, давления пара на входе в промежуточные сепараторы и перегреватели. Одновременно проверкой термодинамических ограничений на теплообмен выявляется схема промежуточного перегрева, соответствующая заданным значениям определяющих параметров. Чтобы не увеличивать чрезмерно количество отборов, близкие по давлению отборы объединяются. [c.82]

Большое практическое значение имеют также уравнения нелинейной вязкоупругости. Здесь мы остановимся только на термодинамических ограничениях на функции в нелинейной вязкоупругости [3]. В частности, будет показано, что при рассмотрении процессов деформации вязкоупругих материалов с произвольной вязкостью термодинамическое требование о положительности [c.100]

Таким образом, модель Максвелла применима к описанию механических свойств только тех материалов, которые удовлетворяют всем приведенным термодинамическим ограничениям. [c.214]

Заметим, что (как было показано выше) при выполнении термодинамических ограничений с ростом температуры время до разрушения должно убывать. [c.219]

Таким образом, мы записали полную систему полевых уравнений, условий на скачках и термодинамических ограничений данной теории. Для решения конкретных задач их нужно дополнить начальными и граничными условиями, а также определяющими уравнениями для зависимых переменных e, ti, t. [c.344]

В прямых преобразователях это термодинамическое ограничение отсутствует Q 0. Соответственно и КПД может достигать значений равных единице. [c.142]

Если снять ограничение о постоянной плотности, то термодинамическое уравнение состояния примет вид соотношения между плотностью, давлением и температурой. Появление температурной переменной требует, чтобы одновременно решалось и уравнение баланса энергии (первый закон термодинамики), которое в свою очередь вводит две новые переменные — тепловой поток и внутреннюю энергию. Закон Фурье (связывающий тепловой поток с распределением температуры) и энергетическое уравнение состояния замыкают систему уравнений, приведенную в табл. 1-2. [c.14]

Можно показать, что наряду с предысторией градиента деформации следует также рассмотреть предысторию градиента температуры. Эта идея широко дискутировалась [12], и даже была построена термодинамическая теория [13], включаюш ая влияние предыстории градиента температуры. Однако такое включение предыстории градиента температуры противоречит принципу локального действия в применяемой здесь его ограниченной форме. Мы рассматриваем простые материалы, или материалы первой степени , которые, говоря широко распространенным языком, можно охарактеризовать как материалы, чувствительные в первом приближении к тому, что происходит и что происходило в прошлом по отношению к температуре и движению в окрестности рассматриваемой точки. В качестве характеристики движения можно в первом приближении рассмотреть первый градиент деформации (само положение материальной точки X рассматривать бессмысленно). По отношению к температуре соседних точек первым приближением будет температура рассматриваемой материальной точки. Рассмотрение первого градиента температуры было бы поправкой второго порядка, сравнимой с включением второго градиента деформации. [c.160]

Работы Максвелла и Больцмана составили один из наиболее важных этапов в понимании тепловых величин. С тех пор стало возможным определять температуру либо через макроскопические термодинамические величины, такие, как теплота и работа, либо (с равным основанием и тождественными результатами) как величину, которая характеризует распределение энергии между частицами системы. Однако ограничение кинетической теории Максвелла и Больцмана заключалось в том, что она применима только к системам невзаимодействующих частиц, т. е. исключительно к идеальным газам, а на практике — к реальным газам в пределе низких давлений или высоких температур. [c.20]

Закон Кирхгофа справедлив не только для условий равновесия, но имеет и более общее содержание. Если бы это было не так, его использование было бы ограниченным, так как свободно излучающие поверхности не находятся в равновесии в термодинамическом смысле. Однако при применении закона Кирхгофа к неравновесным ситуациям важно тщательно определить, что подразумевается под испусканием и поглощением. Как было отмечено в работе [16], существуют два способа формулировки закона Кирхгофа, из которых только один ведет к универсально правильному утверждению о том, что излучательная способность эквивалентна поглощательной способности. [c.325]

В рассмотренных ранее термодинамических процессах изучались вопросы получения работы или вследствие подведенной теплоты, или вследствие изменения внутренней энергии рабочего тела. При однократном расширении газа в цилиндре можно получить лишь ограниченное количество работы. Действительно, при любом процессе расширения газа в цилиндре все же наступит момент, когда температура и давление рабочего тела станут равными температуре и давлению окружающей среды и на этом прекратится получение работы. [c.109]

Следовательно, время установления равновесия в изолированной системе, о котором говорится в постулате о равновесии, — величина ограниченная, и равновесные термодинамические свойства действительно существуют. [c.35]

В связи с этим необходимо иметь в виду, что приведенные выше следствия исходных постулатов термодинамики получены без учета ограничений на равновесия внутри системы. Если же в ней по условиям задачи между отдельными частями находят-ся полупроницаемые или непроницаемые для энергии и (или) вещества границы, т. е. имеются ограничения на возможные виды контактов внутри системы, то взаимосвязь внешних и внутренних переменных, общая вариантность равновесия и другие следствия постулатов справедливы только для гомогенных частей системы. Этим, в частности, объясняется особенность термодинамического рассмотрения гетерогенных систем. При ограниченных равновесиях в таких системах могут не существовать некоторые интенсивные свойства, характерные для однородных частей, входящих в состав системы. [c.36]

В предшествующем изложении основное внимание уделялось функциям состояния в связи с возможностью описывать множество термодинамических свойств равновесной системы, опираясь на ограниченный набор независимых переменных. Не меньшим достоинством термодинамического метода является возможность связать между собой различные состояния интересующей системы с помощью характеристик процессов — функций процессов. Используемые в термодинамике функции процессов — это количество теплоты и работа. [c.38]

О вариациях состояния уже говорилось ранее ( 6). В изолированной системе, очевидно, эти вариации должны быть в-ну-тренними, т. е. речь может идти лишь о возможных отклонениях внутренних переменных системы от их равновесных значений. Возможными изменениями состояния в приведенной выше формулировке считаются любые изменения, не нарушающие условий изолированности системы. Но если учесть условность самого понятия термодинамического равновесия (см. 4), то очевидно, что реально ограничений на возможные вариации состояния существует значительно больше. [c.103]

Критерии (11.1) и (11.37), (11.13) и (11.33) и т. д. гарантируют необходимый экстремум характеристической функции в некоторой ограниченной области изменения внутренних переменных системы только вблизи равновесия и, очевидно, не позволяют выяснить, является ли равновесие абсолютно устойчивым или метастабильным. В связи с этим целесообразно остановиться на том, какие термодинамические состояния надо [c.115]

Необходимое и достаточное условие положительности диссипации состоит в том, чтобы синус-преобразование ядра ползучести К или ядра релаксации Г было положительно. Но по теореме Брейера — Оната, приведенной в 17.7, выполнение этого условия обеспечивает положительность работы при любом виде деформирования или нагружения это есть единственное термодинамическое ограничение, налагаемое на ядро наследственности. [c.597]

Абсолютная температура системы, как это видно из термодинамического тождества, равна частной производной (dUldS)v (причем термодинамических ограничений на знак производной не существует). В рассматриваемом случае частная производная (dUldS))/ = Т имеет вид [c.116]

Так как термодинамических ограничений на численные значения т]( нет и последний зависит лишь от природы активных веществ, то очевидно, что для заданных внешних условий можно подобрать такие активные вещества, которые приведут к наибольн ему значению термического КПД. [c.573]

К этому времени возникло и укрепилось мнение, что в гомогенной, закрытой системе колебания концентраций невозможны. Оно было основано ца существовании термодинамических ограничений, запрещающих колебан(1я вблизи термодинамического равновесий, VI некаком отожде< твлении ЗрТОГО равновесия со стационарным состоянием системы. Такие соображения заставляли исследователей [c.6]

Связь термодинамических ограничений, в частности соотношений Онзагера, с возможностью колебаний в гомогенных системах была предметом целой серии работ (Jost, 1947 Неагон, 1953 Пригожий, 1960). Основные результаты этих исследований следующие вблизи термодинамического равновесия колебания невозможны в существенно перавновесной системе возможны колебания концентраций как во времени, так и в пространстве. [c.8]

Температурная зависимость очевидна из классической статистико-механической трактовки частоты скачков (см. задачу 6.5). Дальнейшие термодинамические ограничения коэффициента диффузии обусловлены тем, что потенциальное поле V (х), в котором движется межузельный атом, является полем кол ательным, поэтому V (х) нужно заменить полем [c.179]

Полученные здесь неравенства выражают термодинамические ограничения на энергетический выход люминесценции. Температура Тдфф обычно порядка нескольких десятков тысяч градусов, в то время как Т — комнатная температура. Поскольку отношение Т/Тдфф очень мало, то можно сделать вывод, что учёт энтропии излучения приводит лишь к незначительным (порядка нескольких процентов) поправкам в простом неравенстве (1.28). Неравенства (1.34) и (1.35) показывают принципиальную допустимость того, что отношение ////о может быть больше единицы, не вступая в противоречие со вторым законом термодинамики. Недостатком полученного результата является то обстоятельство, что полученная верхняя граница для энергетического выхода не накладывает почти никаких ограничений на его значение, поскольку при достаточно малой плотности излучения сама граница стремится к бесконечности. Другой подход к разрешению этого вопроса изложен в 2.3. [c.34]

Третий класс генераторов — это мазеры и лазеры, которые обычно объединяют в класс квантовых генераторов. Их работа основывается на одноквантовоМ обмене энергией между лазерным полем и активной средой, что, как показали Шавлов и Таунс, позволяет снять термодинамические ограничения на ширину линии, характерные для стандартных источников излучения. [c.482]

IV.1. Термодинамические ограничения ( onstraints) на аксиомы квантовой теории [c.369]

При обработке результатов экспериментов важное значение имеет выбор модели сплошной среды. Используя различные соотношения между девиатором тензора напряжений и девиатором тензора скоростей деформацш , получим разные уравнения, описывающие движение. С механической гочки зрения все модели, удовлетворяющие основным термодинамическим ограничениям, допустимы для описания течений и поэтому естественно вы делить те из них, которые, по возможности, наиболее просты и отражают основные характерные свойства материала. Возникает естественный вопрос, как оценить различие между решениями задач, соответствующих разным математическим моделям, если они получены, как ацпроксимации одного и того же экспериментального материала [c.79]

Уравнение (2-3.12) показывает, что кажущаяся вискозиметри-ческая вязкость г) равна половине величины ф1. Уравнение (2-3.12) может соответствовать любой кривой кажущейся вискозиметриче-ской вязкости, поскольку на вид функции ф1, а следовательно, и на вид кривой г) (у) не налагается никаких ограничений, за исключением того, что последняя должна соответствовать четной функции. Четность т] (у) требуется также на основе термодинамических соображений. Уравнение (2-3.13) не налагает ограничений на предполагаемую адекватность уравнения (2-3.4), поскольку [c.65]

Как мы уже указывали, автор в ряде случаев избегает строгого подхода к тем или иным термодинамическим понятиям. Например, по сути дела он не провел различия между понятиями равновесный и обратимый (процессы). Как известно, про--цесс является равновесным (квазистатическим), если он состоит из непрерывной совокупности равновесных состояний системы. Обратимый же процесс — это такой процесс с рассматриваемой системой, выполнив который она может вернуться в исходное состояние без изменений в ней самой и в системах, внешних по отношению к ней. В подавляющем большинстве случаев равновесные процессы являются обратимыми, однако можно привести пример, когда равновесный процесс не является обратимым. В описании политропных процессов автор отошел от общепринятого понимания понятия политропный процесс . В отличие от принятого в советской термодинамической литературе автор определяет политропный процесс как такой процесс с идеальным газом, который удовлетворяет условию pv = onst, в котором величина о лежит между единицей и величиной отношения pj . Поэтому изотермический, адиабатный и многие другие процессы не являются, по мнению автора, политропными. В указанном ограничении величины о и состоит отличие понимания политроп-ного процесса автором от принятого советскими термодинамиками. [c.24]

По-видимому, именно это исключительное обилие материала и вытекающих отсюда трудностей его систематизации и критической оценки послужило причиной практически полного отсутствия крупных обзоров по термометрии, а тем более монографий. Этот серьезный пробел в значительной мере восполняет книга Т. Куинна. Главное внимание в ней уделено принципиальным вопросам температуре как параметру состояния системы, термодинамической и практическим температурным шкалам и связанной с ними технике измерения температуры различными методами на эталонном уровне точности. Подробный анализ эталонных методов термометрии, их возможностей, поправок, ограничений, источников погрешностей, способных оказать существенное влияние на результаты измерений в очень многих промышленных ситуациях, обладает большой общностью. Это делает книгу Т. Куинна весьма полезной для широкого круга инженеров и научных работников, имеющих дело с технической термометрией. [c.5]

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]

Часто техническая необходимость применения вихревых труб для охлаждения связана с ограничениями по расходу сжатого воздуха, требующими минимизации диаметра вихревой трубы при сохранении ее термодинамических характеристик. Это приводит к противоречию, связанному с масштабным фактором. Его преодоление требует определенных усилий по совершенствованию процесса энергоразделения у маломасштабных вихревых труб. Методы интенсификации процесса энергоразделения в маломасштабных вихревых трубах за счет отсоса наиболее нагретых периферийных масс газа с периферии камеры энергоразделения [7, 8] и нестационарного выпуска горячего потока через дроссельное устройство позволили приблизить уровень их термодинамической эффективности (ф = 0,22) к 22%, в то время как адиабатная труба с диаметром d > 20 мм уже позволяла достигать 0,27, а неадиабатная коническая труба В.А. Сафонова давала ф = 0,3. Этот факт обусловил необходимость разработки новой конструкции вихревой трубы, особенность которой состояла в выполнении оребрения на внутренней поверхности камеры энергоразделения на части ее горячего конца [35]. Часть камеры энергоразделения, примыкающая к дросселю (рис. 6.9), была выполнена в виде тонкослойного пластинчатого теплообменника, набранного в виде пакета из штампованных теплопроводных пластин, чередующихся с герметизирующими прокладками, обеспечивающими необходимый шаг. [c.292]

Существование не изменяющихся во времени состояний термодинамических систем вводится постулатом о термодинамическом равновесии. Согласно этому постулату любая изолированная система через некоторое время обязательно приходит в состояние термодинамического равновесия и находится в этом состоянии сколь угодно долго. Необходимо подчеркнуть два важнейших для термодинамики положения, содержащихся в этом постулате. Во-первых, ограниченность во времени любых макроскопических изменений, происходящих в изолированной системе в ходе ее эвблюции по направлению к термодинамическому равновесию. [c.19]

Прямым и исключительно важным следствием постулатов о равновесии и температуре служит вывод о том, что в равновесных системах все внутренние термодинамические свойства являются функциями внешних свойств и температуры системы. Зтим утверждается существование строго ограниченного числа независимых переменных, определяющих внутреннее состояние равновесной системы, т. е. все множество ее термодинамических свойств. Число независимых переменных, достаточное для описания термодинамического состояния равновесной сис темы, известно под названием общая вариантность равновесия, оно, следовательно, на единицу больше числа внешних переменных. Если открытая система содержит с компонентов и может изменять свой объем, то число внешних переменных будет с+, а вариантность в случае полного равновесия равняется ( + +2. Этим числом учитывается возможность существования одного теплового, одного механического и с диффузных контактов системы с окружением. [c.23]

Следовательно, все процессы, имеющие неразумно большие времена релаксации, являются кинетически заторможенными и могут не приниматься во внимание при термодинамическом анализе более быстрых процессов. Ограничения, на основании, которых из рассмотрения исключаются некоторые из возможных в принципе, но не происходящих практически процессов, должны, конечно, формулироваться заранее при описании термодинамической модели явления. Например, условие постоянства объема системы исключает возможность ее расширения, условие неподвижности компонентов исключает возможность диффузионных процессов и т. д. Одновременно становятся необязательными и равновесия, соответствующие этим запрещенным процессам. [c.35]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...