Условия равновесия термодинамических систем

Для выяснения физического смысла условий равновесия термодинамических систем полезно еще раз обратиться к аналогии между термодинамическими и механическими системами. Эта аналогия имеет в данном случае серьезные основания критерий (11.1), сформулированный Гиббсом, является по существу обобщением соответствующих вариационных принципов классической механики на термодинамические системы. При этом, несмотря на использование нового, не имеющего механического аналога физического закона (второго закона термодинамики), Гиббс применил не только принятые в теоретической механике методы, но и ее терминологию. [c.104]

Решая в каждом таком случае общее условие равновесия системы совместно с уравнениями для виртуальных измерений внутренних параметров, можно найти конкретные условия равновесия термодинамических систем. [c.100]

УСЛОВИЯ РАВНОВЕСИЯ ТЕРМОДИНАМИЧЕСКИХ СИСТЕМ [c.109]

После того как введены основные термодинамические потенциалы, можно записать общие условия равновесия термодинамических систем, а также возможные изменения энтропий и термодинамических потенциалов при бесконечно малых отклонениях системы от положения равновесия. Эти условия приведены в табл. 5, заимствованной из книги Р. Кубо [38]. [c.39]

Первая, общетеоретическая, часть курса содержит систематическое изложение законов термодинамики. Отдельные главы этой части посвящены условиям равновесия термодинамических систем, свойствам газов и насыщенных паров, свойствам влажного воздуха. [c.2]

Почти половина этого сочинения посвящена основам термодинамики с подробным изложением первого и второго законов и и.х. следствий. Здесь говорится об энтропии, свободной энергии, изобарном потенциале и условиях равновесия термодинамических систем. Заканчивается эта часть книги изложением теоремы Нернста. Автору удалось в небольшом курсе изложить наиболее существенные вопросы общей теории термодинамики. При проведении в этой книге отдельных исследований используются общие дифференциальные уравнения термодинамики. Вторая часть этого сочинения посвящена общей теории фаз. [c.227]

В учебниках на основе второго закона стал ставиться вопрос об условиях равновесия термодинамических систем и основных особенностях необратимых процессов. [c.287]

Общие условия равновесия термодинамических систем [c.50]

На основании такого представления, рассматривая выход системы из состояния равновесия как результат виртуальных. отклонений внутренних параметров от их равновесных значений, найдем общие условия равновесия термодинамических систем. [c.50]

Определение равновесия. Система находится в состоянии термодинамического равновесия, если ее состояние не меняется при постоянных внешних параметрах, а температура и давление во всех частях системы одинаковы. При анализе условий равновесия термодинамических систем используют специальные термодинамические функции, которые являются функциями состояния (их дифференциалы являются полными дифференциалами) и при достижении системой состояния равновесия принимают экстремальные значения. [c.232]

Общие условия равновесия термодинамических систем получим, рассматривая совместно принцип увеличения энтропии и первый закон термодинамики. [c.232]

Таким образом, общие условия устойчивого равновесия термодинамических систем в различных случаях определяются экстремальными значениями соответствующих термодинамических потенциалов. Эти условия являются не только достаточными, но и необходимыми, если обеспечены все другие условия для установления равновесия (поскольку найденные нами условия не являются единственными для возможности протекания процессов) . [c.124]

Общие условия устойчивости равновесия термодинамических систем приводят к тому, что внешнее воздействие, выводящее систему из состояния равновесия, вызывает в этой системе такие процессы, которые ослабляют это воздействие. Это положение было установлено Ле Шателье в 1884 г. и обосновано Брауном в 1887 г. и названо принципом Ле Шателье — Брауна. [c.131]

Общие условия устойчивости равновесия термодинамических систем приводят к тому, что внешнее воздействие, выводящее систему из состояния равновесия, вызывает в этой системе такие [c.109]

Условия равновесия изолированных систем. Рассмотрение условий равновесия различных термодинамических систем целесообразно начать со случая изолированной системы. [c.109]

При выводе условий фазового равновесия (4.2) предполагалось, что давления и температуры обеих фаз в состоянии равновесия одинаковы. Это предположение очевидно. Однако, строго говоря, следовало бы показать, что из общих условий равновесия термодинамической системы вытекают все три соотношения (4.2). Формальное доказательство этого состоит в следующем. Будем рассматривать обе фазы в совокупности как изолированную систему. В такой системе объем, внутренняя энергия и количество вещества неизменны, вследствие чего [c.124]

Условия (1-39) — (1-42) являются исходными для получения критериев равновесия термодинамических систем при различных условиях сопряжения с окружающей средой. [c.19]

ОБЩЕЕ УСЛОВИЕ ТЕРМОДИНАМИЧЕСКОГО РАВНОВЕСИЯ ТЕРМОДИНАМИЧЕСКИХ СИСТЕМ [c.182]

При выводе условий фазового равновесия предполагали, что давления и температуры обеих фаз в состоянии равновесия одинаковы. Эти предположения очевидны. Тем не менее следовало бы показать, что из общих условий равновесия термодинамической системы вытекают все три соотношения (3.20). Формальное доказательство этого состоит в следующем. Рассмотрим обе фазы в совокупности как изолированную систему и примем для определенности, что общий объем системы, равный сумме объемов обеих фаз и общая энтропия системы, [c.201]

Условия равновесия механических систем являются частным случаем равновесия более сложных термодинамических систем. [c.73]

Понятие X. п. позволяет сформулировать условия равновесия термодинамического. Одно из условий состоит в том, что X. п. любого компонента одинаков в разл. фазах и в разных местах одной фазы. Это обусловлено возможностью перераспределения частиц, приводящего к выравниванию X. п. Для систем в пространственно неоднородном внеш. поле равновесие означает, что [c.413]

Ниже, в гл. 2, при изучении равновесия термодинамических систем мы будем рассматривать такие системы, которые совершают не более двух различных видов работы, одним из которых является работа расширения. В этой связи будет целесообразным работу, совершаемую системой, представить в виде двух слагаемых — работы расширения и любого другого возможного вида работы. Условимся любой вид работы вообще обозначать символом L, а любой вид работы, за исключением работы расширения — символом L. Тогда в соответствии с этими обозначениями [c.10]

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]

Выше, рассматривая критерии равновесия термодинамических систем при различных условиях взаимодействия со средой, мы молчаливо предполагали, что количество вещества G в системе неизменно. Однако для решения ряда проблем (в частности, для анализа условий фазового равновесия) полезно установить, как изменяется термодинамический потенциал системы при удалении из системы (или при добавлении к системе) некоторого количества вещества liG (разумеется, речь идет о добавлении вещества, имеющего такие же параметры состояния, как и вещество в системе). Иными словами, нужно найти величины [c.26]

Условия стабильности термодинамических систем и прежде всего открытых систем, обменивающихся энергией и веществом с окружающей средой, определяются принципом Ле Шателье—Брауна, или принципом наименьшего принуждения [22]. В своем первоначальном виде он формулируется следующим образом В любой системе, находящейся в равновесном состоянии, всякое изменение параметра, выводящее систему из равновесия, сопровождается такими изменениями, которые стремятся свести на нет возмущающее изменение параметра . Эта формулировка [c.16]

В гл. 4 излагаются следующие темы условия равновесия сложных систем химическая энергия условия равновесия химических систем измененный вывод условий равновесия химических систем полная теплота реакции работа изотер.мической химической реакции уравнения Гельмгольца и Ле-Шателье энтропия и термодинамический потенциал кг смеси газов максимальная работа и уравиение равновесия при диссоциации газов вычисление максимальной работы по Вант-Гоффу распадение двойных молекул на одиночные при- [c.198]

Сочинение проф. Акопяна имеет следующие главы термодинамические системы предварительные сведения о системе жидкость— пар работа теплота процессы циклы первое начало применение первого начала к обратимым процессам применение первого начала к системе жидкость — пар теория изодинамических процессов дросселирование свойства идеального газа наиболее общее выражение первого начала теория течения второе начало цикл Карно и его применения энтропия элементы теории тепловых машин диаграммы Т—5 циклы тепловых машин получение низких температур и сжижение газов теория термодинамического равновесия равновесие смеси идеальных газов общие условия равновесия гетерогенных систем о законах смешения термодинамического равновесия двухфазные двухкомпонентные смеси теорема Нернста. [c.370]

Построение курса довольно обычное. После изложения первого и второго законов термодинамики (гл. 1, 2) авторы рассматривают условия равновесия, термодинамические потенциалы и преобразования термодинамических переменных (гл. 3 — 5). Далее в гл. 6, 7 даны приложения термодинамики к системам с переменной массой и химическому равновесию. В гл. 8 излагается третий закон термодинамики (теорема Нернста). В гл. 9 рассматривается приложение термодинамики к систе.мам во внешнем поле. [c.5]

Общие условия равновесия любых систем, установленные Гиббсом на основании исследования свойств функции термодинамического потенциала G [см. стр. 204 уравнение [c.218]

Равновесие термодинамических систем оказывается, таким образом, связанным с экстремальными свойствами термодинамических потенциалов либо энтропии при определенных типах граничных условий, налагаемых на систему. Разнообразие граничных условий на самом деле является значительно более широким, чем то, которое рассмотрено выше, поэтому указанные условия равновесия не исчерпывают всех возможных случаев. [c.60]

Известно, что второй закон термодинамики устанавливает основные положения учения об обратимых и необратимых процессах и о равновесии термодинамических систем. Это учение имеет большое значение и при исследовании химических процессов, так как позволяет найти условия для химического равновесия и выразить их через величины, определяющие состояние системы, выяснить влияние на них температуры и давления. [c.190]

Для расчета стандартного изменения энергии Гиббса и констант равновесия газовых систем можно пользоваться уравнениями с различной степенью точности, используя справочные данные по термодинамическим величинам. Если, например, не хватает данных для точного расчета, то можно вести приближенный расчет без учета функциональных зависимостей теплоемкости, энтальпии и энтропии, т. е. вести расчет по их значениям при стандартных условиях. [c.276]

УСЛОВИЯ РАВНОВЕСИЯ И УСТОЙЧИВОСТИ ТЕРМОДИНАМИЧЕСКИХ СИСТЕМ [c.119]

Из теорем а, 6, в м г могут быть получены важные следствия, касающиеся условий равновесия термодинамических систем. В частности, из теоремы а вытекает, что если система е совершает работы и имеет постоянное значение энтропии, то состоянием равновесия системы является состояние с минимальной внутренней зрнергией. Действительно, так как то состояние с минимумом U служит состоянием равнове- [c.112]

Дальше рассматриваются условия равновесия термодинамических систем. Здесь записано При помощи термодинамических пи-тенциалоз легко вывести условия термического равновесия систем . После этого рассматривается равновесие двухфазных систем и обычным методом доказывается, что условие равновесия двух взаимнодействующих фаз с массами гп и Шг состоит в равенстве их термодинамических потенциалов Ф1 = Ф2 . Это устанавливает также, что [c.169]

I цения частных производных и уравнения взаимности. Соотношения табл. 5.1 позволяют анализировать условия равновесия термодинамических систем в зависимости от характера термодинамических процессов, протекающих в них. [c.235]

Таким образом, общие критерии равновесия термодинамических систем математически формулируются в виде задачи на условный экстремум той или иной характеристической функции. Экстремум ищется при этом в обобщенном пространстве дополнительных внутренних переменных (см. с. 37), а дополнительными условиями является постоянство естественных независимых переменных характеристической функции. Выбор характеристической функции и критерия равновесия связан только с набором термодинамических величин, равновесные значения которых известны и которые могут, следовательно, использоваться в качестве параметров при расчете равновесия, т. е. при нахождении других, неизвестных свойств. С этой точки зрения вариационная запись критерия равновесия также имеет определенные преимущества перед дифференциальной записью, так как не создает ощибочных представлений, что для применения того или иного общего условия типа (11.1) необходимо [c.110]

В сформулированных в предшествующем разделе критериях равновесия термодинамических систем также не в полной мере использованы следствия второго закона о максимальности энтропии изолированной системы или о минимальности термодинамических потенциалов при тех или иных условиях равновесия. Действительно, знаки неравенств для вариаций первого порядка в (11.1), (11.13) и других критериях соответствуют виду экстремума энтропии, внутренней энергии и т. д., но эти знаки, как отмечалось, относятся к особому случаю граничного экстремума характеристической функции. Если же последняя имеет в равновесии стационарное значение, то вопрос о виде экстремума (минимума, максимума или точки пЬрегиба) при использовании (11.1), (11.13), (11.31) и других остается открытым и для ответа на него надо дополнить указанные критерии соответствующими условиями устойчивости равновесия [c.115]

Системы, к которым применим тер.модин амичсский метод исследо вания, в общем случае являются сложными системами, состоящими из тел различного химического состава, находящихся в различных агрегатных состояниях. При этом между телами, образующими термодинамическую систему, могут протекать различные химические реакции и переходы веществ из одних фаз в другие. В свя.зи с этим анализу условий равновесия сложных систем должно предшествовать введение ряда новых понятий и определений. [c.74]

Влияние температуры процесса на состояние равновесия реакции восстановления окиси хрома алюминием определяется принципом смещения равновесия Ле-Шателье, являющимся качественным выражением второго закона термодинамики. Согласно этому принципу, при внешнем воздействии на находящуюся в равновесии термодинамическую систему последняя переходит в новое состояние равновесия, при котором ослабляется внешнее воздействие. Так как алюминотермическое восстановление окиси хрома протекает с выделением тепла, то повышение температуры вызыеает уменьшение полноты протекания восстановления окиси хрома. Поэтому внепечное производство металлического хрома алюминотермическим методом следует проводить при минимально возможных (по условиям протекания технологического процесса) температурах. [c.45]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...