Взаимодействие системы с окружающей средой

Внутренняя энергия — это свойство самой системы, она характеризует состояние системы. Теплота и работа — это энергетические характеристики процессов механического и теплового взаимодействий системы с окружающей средой. Они характеризуют те количества энергии, которые переданы системе или отданы ею через ее границы в определенном процессе jf [c.14]

Условия однозначности характеризуются следующими индивидуальными признаками, выделяющими их из целого класса явлений. Они состоят из 1) геометрических условий, характеризующих форму и размеры тела или системы 2) физических условий, которыми обладают тела, составляющие данную систему 3) граничных условий, которые характеризуют взаимодействие системы с окружающей средой, т. е. необходимо знать условия протекания процесса на границах тел 4) временных условий, характеризующих протекание процесса в начальный момент времени по всему объему системы (для стационарных процессов временные условия отпадают). [c.410]

I. Взаимодействие системы с окружающей средой [c.40]

Первое слагаемое описывает изменение энтропии системы, вызванное взаимодействием системы с окружающей средой, т. е. подводом извне теплоты, вещества, электрического заряда п т. д. другими словами, представ- [c.332]

Центральными понятиями в статистической механике являются представление о микроскопических состояниях макросистемы, характеризуемых значениями обобщенных координат qi и импульсов pi , и понятие о плотности вероятности распределения микросостояний, определяемой энергией (гамильтонианом) системы H = H qi , pi ) и характером взаимодействия системы с окружающей средой [c.144]

В качестве второго сомножителя в формулах, определяющ,их работу, стоит изменение величины, по которой можно судить о наличии самого процесса взаимодействия системы с окружающей средой. [c.29]

В результате взаимодействия термодинамической системы с окружающей средой состояние системы изменяется. Применительно к газу, используемому в тепловом двигателе в качестве рабочего тела, изменение состояния газа будет в общем случае проявляться в изменении его температуры, удельного объема и давления. Эти характерные для данной системы величины называют основными термодинамическими параметрами ее состояния. Таким образом, результатом взаимодействия системы с окружающей средой будет также и изменение параметров состояния системы и, следовательно, судить о том, взаимодействует ли термодинамическая система с окружающей средой, можно по тому, изменяются ли ее параметры состояния или нет. [c.12]

Индекс k обозначает род потенциала (температуру, давление, химический потенциал и т. д.) и соответствующую ему координату состояния. Вид взаимодействия системы с окружающей средой определяется родом потенциала. Результат взаимодействия будем оценивать специфической мерой — количеством внешнего воздействия Q. [c.15]

Под термином возникновение энтропии здесь подразумевается приращение энтропии в необратимом процессе. Следует иметь в виду, что для неизолированной системы изменение энтропии може происходить не только за счет ее возникновения внутри системы, но и за счет притока тепла или вещества извне. Изменение энтропии от взаимодействия системы с окружающей средой может быть положительным, нулевым или даже отрицательным в зависимости от характера этой связи. [c.245]

Если же система каким-либо образом может взаимодействовать с окружающей средой, то условия равновесия системы будут иными, отличными от (3-149). Условия равновесия будут зависеть от условий взаимодействия системы с окружающей средой. [c.122]

Первое изменение может быть положительным, нулевым или отрицательным в зависимости от взаимодействия системы с окружающей средой. [c.5]

Если же система не изолирована от внешней среды, а каким-либо образом может взаимодействовать с окружающей средой (как говорят, сопряжена со средой), то условия равновесия будут иными, отличными от (2-2). Критерии равновесия будут зависеть от условий взаимодействия системы с окружающей средой. [c.18]

При других условиях взаимодействия системы с окружающей средой представляет интерес рассмотрение системы, у которых [c.22]

Таковы критерии равновесия термодинамических систем, совершающих, помимо работы расширения, работу другого вида, для таких условий взаимодействия системы с окружающей средой, когда в дополнение к обычным условиям взаимодействия сохраняются постоянными либо i, либо X. [c.25]

Внешние силы, характеризующие взаимодействие системы с окружающей средой, обозначим через (/ = 1, N). Внутренние силы, т. е. силы взаимодействия между точками системы, обозначим через Fy/,, где первый индекс указывает номер массы т,, на которую действует сила, второй индекс — номер массы т , со стороны которой эта сила действует. Всюду в дальнейшем полагаем, что справедлив третий закон Ньютона [c.32]

Отказ как случайное событие. Полную или частичную утрату системой способности выполнять возложенные на нее функции называют отказом. Последний может быть как результатом развития дефектов, содержащихся в системе к началу эксплуатации, так и результатом накопления повреждений и необратимых изменений в процессе эксплуатации. Начальное распределение дефектов, условия эксплуатации и взаимодействия системы с окружающей средой носят случайный характер. Поэтому отказы следует рассматривать как случайные события. [c.319]

Термодинамика занимается рассмотрением макроскопических систем, включающих настолько большое число микрочастиц, что становится возможным перейти к средним по пространству и по времени характеристикам вещества. Вещество в некотором объеме й, ограниченном поверхностью Р, в зависимости от условий на этой поверхности образует различные термодинамические системы. Вещество или поле, находящееся вне объема й, называется окружающей или внешней средой. Если на поверхности Р, являющейся границей термодинамической системы, совершается работа каких-либо сйл, то говоря о механическом взаимодействии термодинамической системы с окружающей средой. Взаимодействие системы с окружающей средой при отличном от нуля потоке тепла называется тепловым. Взаимодействие, которое приводит к обмену веществом между системой и окружающей средой, называется материальным взаимодействием. Если материальное взаимодействие отсутствует, то термодинамическая система называется замкнутой, а если присутствует, то открытой. При отсутствии механического, теплового и материального взаимодействия система называется изолированной. [c.34]

Как уже отмечалось, состояние системы может изменяться не только в результате взаимодействия системы с окружающей средой, но и в отсутствие такого взаимодействия, если в начальном состоянии система неравновесна. [c.27]

Уравнения (38) и (39) справедливы для любого процесса взаимодействия системы с окружающей средой. При этом принято, что положительное значение йд означает подвод тепла, а отрицательное— отвод положительное значение с ы1 —увеличение внутренней [c.28]

Е ) представляет собой энергию взаимодействия системы с окружающей средой, выделяющуюся в форме,-отличной от работы, т. е. в виде теплоты, так что количество тепла Q, полученное рассматриваемой системой от окружающей среды, будет [c.26]

Так как вся полезная внешняя работа Ь совершается самой системой, а не окружающей средой, то убыль энергии окружающей среды — Е представляет собой энергию взаимодействия системы с окружающей средой, выделяющуюся в форме, отличной от работы, т. е. в виде теплоты, так что количество тепла Q, полученное рассматриваемой системой от окружающей среды, будет [c.24]

Перейдем теперь к рассмотрению тех общих уравнений, которыми определяется изменение внутренней энергии. Как уже было сказано, мы будем рассматривать только тепловые и механические взаимодействия системы с окружающей средой. В этих условиях изменение энергии системы определяется через количество теплоты (количество термического воздействия), которой система обменивается с окружающей средой, и через работу (количество механического воздействия), отдаваемую в окружающую среду или совершаемую окружающей средой над системой. [c.27]

Как мы выяснили, в случае простейшего процесса — перемещения, происходящего под действием внешней силы, — количественной мерой взаимодействия системы с окружающей средой является работа (количество механического воздействия), которая совершается системой против внешней силы X на пути (1х [c.32]

Термическому взаимодействию системы с окружающей средой отвечает своя координата состояния. Термическая координата состояния системы носит название энтропии. Энтропия в тепловых явлениях играет такую же роль, какую электрический заряд играет в электрических явлениях.- Поэтому энтропию в известном смысле можно рассматривать как термический заряд, в этом и состоит ее физический смысл. [c.34]

Как видим, в это уравнение входят величины только механической природы. В нем нет величин, характеризующих условия термического взаимодействия системы с окружающей средой и ее термическое состояние. Это уравнение представляет собой обобщенную форму хорошо известного уравнения Бернулли. [c.175]

Для того чтобы охарактеризовать полностью конкретное явление, необходимо еше знать условия взаимодействия системы с окружающей средой, т. е. знать условия на границах системы (граничные условия). [c.284]

Состояние термодинамической системы в окрестности произвольной точки в любой момент времени характеризуют параметрами термодинамического состояния, которые могут изменяться при взаимодействии системы с окружающей средой. Если при постоянных внешних воздействиях параметры термодинамического состояния не изменяются в течение рассматриваемого промежутка времени, то система находится в состоянии термодинамического равновесия. Состояние равновесия называют устойчивым, если при прекращении любых малых внешних воздействий система возвращается к исходному состоянию. В противном случае состояние равновесия называют неустойчивым. [c.63]

Таким образом, система координат v-p обладает удобным для анализа свойством площади под процессами, изображенными в этой системе координат, имея размерность работы, дают количественное представление об одном из взаимодействий системы с окружающей средой, т. е. об одном из слагаемых уравнений (11) или (12). Работа процесса, определяемая выражением (13), совершается замкнутой термодинамической системой, поскольку она относится к 1 кг рабочего тела, заключенному в цилиндре, и не учитывает затраты работы, связанной с процессами смены рабочего тела в цилиндре, что имеет место при работе любой тепловой машины. [c.18]

Центральное место среди этих соотношений занимает уравнение баланса энтропии в формах (1.6), (1.12), разделяющее изменения энтропии за счет взаимодействия системы с окружающей средой (Js, 7 ) и вследствие действия в элементе объема источника энтропии мощностью 9, ), обусловленного необратимыми процессами. Источник энтропии всегда положительно определен, поскольку энтропия может лишь возникать в необратимых процессах. [c.15]

Макроскопические физические величины, характеризующие систему в состоянии равновесия, называют термодинамическими параметрами состояния системы или просто параметрами состояния. Они относятся к системе в целом, не зависят от ее истории и изменяются только в результате взаимодействия системы с окружающей средой. Параметрами состояния однородной газообразной закрытой термомеханической системы являются абсолютное давление р, Па абсолютная температура Т, К удельный объем V, м кг. [c.21]

Здесь необходимо подчеркнуть, что, хотя флуктуирующие параметры в открытой системе могут в принципе принимать любые значения, фактически отклонения от средних величин для макроскопических систем не велики (относительные флуктуации параметров малы). В термодинамическом пределе (1 - -оо, Л/ -voo, l//A/= onst) выражения для термодинамических величин, получаемые на основе применения микроканонического (7.1), канонического (7.5) и большого канонического (7.9) распределений, отличающихся условиями взаимодействия системы с окружающей средой, совпадают. Более детальное обоснование положения о малости относительных флуктуаций в открытых системах будет дано в 7.5. [c.157]

Пусть имеется сложная термодинамическая система, которая ограничена контрольной поверхностью, непроницаемой для веществ, составляющих систему. Энергетическое взаимодействие такой системы с окружаюирей средой вызывает перераспределение веществ в системе в форме фазовых и химических превращений. Гели мысленно разбить систему па иодсл стемы. чис.тп когортах равно количеству веществ, участвующих в химических ро.лкциих или фазовых переходах, и взаимодействие системы с окружающей средой считать равновесным, то для системы в цело.м изменение удельной внутренней энергии определится уравнением (39). [c.75]

Изучаемая система всегда в какой-то мере взаимодействует с окружающей средой. Очень часто это взаимодействие и является причиной возникновения исследуемо1Го процесса в системе. Очевидно, для того чтобы охарактеризовать полностью конкретное явление, необходимо еще знать усл01вия взаимодействия системы с окружающей средой,, т. е. знать условия на границах системы. [c.95]

В теории надежности принято различать внезапные и постепенные отказы. Понятие внезапного отказа используют, если описание процессов, ведущих к отказу, затруднительно или нецелесообразно. Тогда для анализа надежности применяют эмпирико-статистический подход. Поведение механических систем может быть описано и исследовано с высокой степенью подробности и точности. Это позволяет отказаться от понятия внезапного отказа и трактовать все отказы как результат взаимодействия системы с окружающей средой [12]. [c.320]

Развивая идею о возможности неограниченного осла 5ления взаимодействия системы с окружающей средой (как результат, непосредственно вытекающий нз опыта), мы приходим к понятию изолированной системы, т. е. системы, не взаимодействующей с окружающей средой. [c.24]

Весь этот круг представлений находится вне термодинамики. Рассматривая вопрос об энергии системы только с количественной стороны (т. е. без изучения физической природы тех явлений, которыми обусловлена энергия системы), термодинамика вполне удовлетворяется понятием внутренней энергии. При этом, исследуя взаимодействия системы с окружающей средой, вызывающие изменения внутренней энергии, термодинамика не нуждается в оценке абсолютного значения внутренней энергии. Найти же изменение внутренней энергии (т. е. разность ее значений в начале и конце процесса) можно весьма просто, не прибегая к микрофизическим представлениям. Изменение в.чутренней энергии системы сопоставляется с теми физическими величинами (работа, количество теплоты и т. п.), которые являются количественной мерой различного рода взаимодействий и допускают непосредственное измерение. [c.25]

Таким образом, мы установили, что механическое взаимодействие системы с окружающей средой (количество механического воздействия) характеризуется двумя параметрами состояния р и V или р и V. Эти два параметра играют в термодинамике существенно различную роль. Нам необходимо теперь выяснить физический схмысл этого различия. [c.34]

Термическому взаимодействию системы с окружающей средой также отвечает свой потенциал. Таким потенциалом является температура. Если температуры системы и окружающей среды между собой равны, то термическое взаимодействие не возникает и система должна находиться в равновесии с окружающей средой. Если температуры не равны, то происходит обмен количеством теплоты (количеством термического воздействия) между системой и окружающей средой, и с этизд должно быть связано изменение термической координаты состояния — энтропии. Интенсивность процесса теплооЬмена зависит от абсолютного значения разности температур. Направление теплообмена определяется знаком этой разности если температура среды больше, чем температура системы, то теплота передается от окружающей среды к системе, и наоборот, еслн температура системы больще, чем температура среды, то теплота передается от системы в среду. [c.36]

При обращении процесса все количественные ooтнoшeниЯv характеризующие взаимодействие системы с окружающей средой, сохраняют свою силу. [c.46]

Чтобы создать ясное представление о процессах взаимного преобразования теплоты и работы, происходящих в тепловых двигателях, необходимо уметь количественно оценить как параметры состояния системы, так и количества воздействия, характеризующие взаимодействие системы с окружающей средой. Надо, следовательно, научиться определять такие величины, как количество теплоты, подведенной к системе или отведенной от нее, со-верщенную работу, значения давления, температуры и других переменных в различных состояниях, через которые проходит система, совершая процесс. [c.84]

Если система способна к энергообмену только в формах теплоты р и механической работы Ь, то ее называют термодеформационной или термомехаиической. Количество возможных форм взаимодействия системы с окружающей средой называют числом степеней свободы системы. [c.20]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...