Равновесные и неравновесные системы

Термодинамические функции неравновесной системы если они существуют, т. е. являются измеримыми в принципе) могут зависеть от большего числа аргументов, чем при равновесии той же системы. Например, любое внутреннее свойство Y однородной системы, внешними переменными которой являются объем V и набор количеств компонентов п, при равновесии согласно исходным постулатам можно представить как функцию состояния Y=Y U, V, п). Если же система химически неравновесная, то с помощью рассмотренного выше приема торможения химических реакций, при котором каждое вещество становится компонентом системы, это же свойство выражается в виде У= = Y U, V, п), где п — количества составляющих веществ. Число компонентов в однородной системе не может превышать числа составляющих (см. (1.4)) Поскольку и равновесная и неравновесная системы имеют в данном случае одинаковые внешние переменные (запись Y U, V, п, п ), где в набор п не включены компоненты, совпадает с Y U, V, п)), дополнительные избыточные) переменные неравновесной системы являются ее внутренними переменными. [c.37]

РАВНОВЕСНЫЕ И НЕРАВНОВЕСНЫЕ СИСТЕМЫ [c.193]

Несмотря на формальный характер этого определения, оно оказывается удобным, т. к. позволяет описывать флуктуации в равновесных и неравновесных системах одинаковым образом. [c.514]

Основные условия смачивания в равновесных и неравновесных системах [c.96]

Равновесные и неравновесные системы [c.20]

Полученное уравнение и есть уравнение Больцмана, связывающее энтропию системы с вероятностью ее состояния. Энтропия S замкнутой системы в равновесном и неравновесном состоянии пропорциональна натуральному логарифму вероятности данного состояния. [c.130]

Bi — химическая формула i-ro компонента системы. Это соотношение существует в любой системе без ограничений — равновесной и неравновесной, открытой и закрытой, хотя надо иметь в виду, что использование понятия компонент уже предполагает наличие определенных сведений о химическом равновесии. [c.65]

Каковы размеры этих физически малых равновесных частей неравновесной системы и чему равны времена изменения термодинамических параметров в них Эти значения определяются в термодинамике экспериментально. Обычно принимается, что физически элементарный объем Я, с одной стороны, содержит большое число частиц (vo P, ио — объем на одну частицу), а с другой стороны, неоднородности макроскопических параметров (г) на длине I малы по сравнению с величиной этих параметров [c.8]

Исходя из второго начала термодинамики, рассмотрим прежде разделение всех процессов, испытываемых изолированной системой в целом, на обратимые и необратимые и установим отношение этих процессов к равновесным и неравновесным. [c.53]

Мерой необратимости процесса в замкнутой системе (см. 17) является изменение новой функции состояния — энтропии, существование которой у равновесной системы устанавливает первое положение второго начала о невозможности вечного двигателя второго рода. Однозначность этой функции состояния приводит к тому, что всякий необратимый процесс является неравновесным (см. 17). Верно и обратное заключение всякий неравновесный процесс необратим, если в дополнение ко второму началу осуществляется достижимость любого состояния неравновесно, когда оно достижимо из данного равновесно [вся современная практика подтверждает выполнение этого условия однако противоположное условие (см. 30) выполняется не всегда]. Деление процессов на обратимые и необратимые относится лишь к процессам, испытываемым изолированной системой в целом разделение же процессов на равновесные и неравновесные с этим не связано. [c.54]

В этом доказательстве предполагается, что если система равновесно перешла из состояния / в состояние 2 без совершения работы (5Ж=0), то она может и неравновесно перейти из / в 2, не совершая работы (5 W p = 0). Это предположение ошибочно, так как противоречит второму нача]ту термодинамики (см. 17). Конечные состояния при рассматриваемых равновесном и неравновесном процессах разные, и если при 5Ж=0 d5 и 50 относятся к переходу системы из состояния 7 и 2, то при 5Ж р = 0 б нп относится к переходу системы из состояния / в состояние /, которому [c.171]

Размеры этих физически малых равновесных частей неравновесной системы и времена изменения термодинамических параметров в них определяются в термодинамике экспериментально. Обычно принимается, что физический элементарный объем / , с одной стороны, содержит большое число частиц Vq — объем на одну частицу), а с другой [c.256]

Флуктуации наблюдаются, как в равновесных, так и неравновесных статистических-системах. В соответствии с этим различают равновесные и неравновесные флуктуации. В этой главе мы будем рассматривать флуктуации систем, находящихся в состоянии термодинамического равновесия. При этом за время наблюдения каждый из флуктуирующих параметров много раз проходит через равновесные средние значения. [c.292]

Все процессы, происходящие в термодинамической системе, можно разделить на равновесные и неравновесные. [c.11]

Равновесные и неравновесные состояния. Каждая термодинамическая система может находиться как в равновесном, так и в неравновесном состояниях. Среди термодинамически равновесных состояний различают (как и в механике) состояния устойчивого и неустойчивого равновесия. [c.109]

Различают равновесное и неравновесное состояния, стационарное и нестационарное состояния рабочего тела системы). Состояние, в которое приходит внешних условиях и характеризуемое неизменностью термодинамических параметров и отсутствием в системе [c.11]

Различают равновесные и неравновесные процессы. Равновесным называют процесс, представляющий собой непрерывный ряд равновесных состояний. Процесс, при котором система (или рабочее тело) проходит через неравновесные состояния, называют неравновесным процессом. [c.12]

Состояние термодинамической системы может быть равновесным и неравновесным. Равновесное состояние изолированной термодинамической системы характеризуется постоянством по всему объему, занимаемому системой, таких параметров, как давление (механическое равновесие) и температура (термическое равновесие). В неизолированной системе равновесное [c.9]

Между свойствами равновесных и неравновесных систем есть существенное различие. В первом случае свойства имеют однозначные величины при определенных значениях термодинамических параметров, во втором случае они определяются не только термодинамическими параметрами, но также временем и интенсивностью энер-го- и массообмена системы с окружающей средой. В результате отклонения системы от состояния термохимического равновесия происходит изменение ее свойств, влияющее в свою очередь на параметры системы. [c.6]

Все процессы, происходящие в термодинамической системе, можно разделить на равновесные и неравновесные. Равновесными называются процессы, представляющие собой непрерывную последовательность равновесных состояний системы (равновесное состояние системы подробно рассматривается в гл. 5 оно характеризуется, в частности, тем, что все части системы имеют одинаковую температуру и одинаковое давление). Неравновесным называется процесс, при протекании которого система не находится в состоянии равновесия (т. е. при протекании процесса различные части системы имеют различные температуры, давления, плотности, концентрации и т. д.). [c.9]

Лит. Гиббс Д ж.. Термодинамика. Статистическая механика. пер. с англ., М., 1982, гл- 12 К р ы л о в Н. С., Работы по обоснованию статистической физики, М,— Л,. 1950 Б а л е-с к у Р., Равновесная и неравновесная статистическая механика, лер. с англ., т. 2. приложение Эргодическая проблема, М.. 1978 Заславский Г, М., Стохастичность динамических систем, М,, 1984, гл. 1 Л о с н у т о в А. Ю., Михайлов А. С,, Введение в синергетику, М., 1990. Д, Н. Зубарев. РАЗНОСТНЫЙ тон — комбинационный тон с частотой 0)1 — Юа, возникающий в нелинейной акустич. системе при воздействии на неё двух звуковых колебаний с частотами о>1 и Особое значение Р. т. заключается в том, что он может оказаться в слышимом диапазоне частот, даже если 0)1 и ш, — неслышимые частоты, а это позволяет регистрировать сигналы с частотами ( 1 и Шд. РАЗНОСТЬ ХОДА лучей (в оптике) — разность оптических длин путей двух световых лучей, имеющих [c.248]

Поскольку при разрушении твердого тела происходит перераспределение энергий, то естественно, что термодинамические признаки должны отражать существенные свойства разрушающегося тела [31, 32]. Стационарность и нестационарность развития трещины определяется зависимостью параметров системы от времени. Равновесность и неравновесность процесса определяется приростом энтропии diS, возникающей внутри тела в связи с развитием трещины . [c.25]

Понятие термодинамической энтропии можно перенести с равновесных на неравновесные системы, достаточно большие для того, чтобы их можно было рассматривать в качестве непрерывной среды, и находящиеся в локальном равновесии. Предположение о локальном равновесии позволяет определить локальную энтропию как такую же [c.44]

Если изменяются внешние условия, в которых находится термодинамическая система, то будет изменяться и состояние системы, так что термодинамические параметры, характеризующие состояние системы, будут иметь в разные моменты времени различные значения. Последовательность изменений состояния системы образует термодинамический и р о ц е с с. Различают процессы равновесные и неравновесные. [c.16]

Из всего этого следует, что равновесное состояние рабочего тела может быть только при равновесии во всей системе, т. е. между отдельными ее элементами, находящимися в данный момент в механическом или теп.повом взаимодействии. Так как рабочее тело может быть только в равновесном или неравновесном состоянии, то и процессы, представляющие сочетание бесконечно большего числа состояний, могут быть также равновесными и неравновесными. Первые состоят исключительно из равновесных состояний, вторые включают в себя и неравновесные состояния. [c.72]

В работе А. Н. Крайко (1964) постановка вариационных задач обобщена на равновесные и неравновесные течения газа с произвольными термодинамическими свойствами. В этой же работе Крайко ввел в рассмотрение разрывные множители Лагранжа, установил, что линиями разрыва для них могут быть только характеристики уравнений газодинамики, и вывел условия для разрывов. А. Н. Крайко (1964) и В. М. Борисов (1965) в работе о системе тел с минимальным волновым сопротивлением привели примеры задач, в которых возникают разрывные множители Лагранжа. [c.180]

Рассмотрим многокомпонентную химически реагирующую смесь идеальных газов. Существуют два основных режима протекания химических реакций равновесный и неравновесный. Равновесное протекание химических реакций, как и любое другое равновесное состояние, устанавливается при условии, что реагирующая система пребывает в фиксированном состоянии сколь угодно долго. При этом концентрации реагирующих компонент, естественно, остаются постоянными и определяются термодинамическими параметрами среды. [c.40]

В современных ультрацентрифугах можно достигнуть ускорений и> г, превышающих ускорение силы тяжести в 10 раз. В этих условиях процессы седиментации, не имеющие значения в поле тяжести Земли, становятся определяющими в распределении элементов в многокомпонентных системах. Поэтому явление седиментации широко используется для разделения элементов и определения их молекулярных масс. Различают равновесную и неравновесную седиментации. Первая возникает, когда все термодинамические силы и потоки в системе взаимно скомпенсированы. [c.78]

Статвес является важнейшим макроскопическим параметром, в каком-то смысле—единственным в своем роде. Невозможно понять тепловые свойства, невозможно описать тепловые явления, пользуясь только чисто механическими величинами типа энергии, объема, числа частиц или давления. Потому что все эти, прекрасные сами по себе, величины не ощущают самого главного различия между равновесными и неравновесными состояниями. Объем, энергия, число частиц и т.д. могут оставаться неизменными, а состояние системы будет, тем не менее, меняться, если вначале оно не было равновесным. Меняться в направлении роста статвеса. [c.53]

Из того, что мы знаем о равновесных и неравновесных состояниях, следует, что при переходе от вторых к первым энтропия Зшеличивается и достигает максимального значения в состоянии термодинамического равновесия. Поскольку в изолированной системе все переходы идут именно в этом направлении, мы получаем, таким образом, количественную формулировку II закона термодинамики энтропия изолированной системы не может убывать. [c.53]

Существует тесная связь между равновесными и неравновесными фазовыми переходами. Общим свойством фазовых переходов различных типов является их развитие в критических точках. Вблизи критических точек появляется область универсальности. Специфика критических точек заключается в том, что в этих точках небольшие возмугцения вызывают гигантский отклик системы, приводящий к качественным изменениям свойств среды. Явление внезапного, скачкообразного изменения состояния системы при плавно изменяющемся внешнем воздействии названо катастрофой, а теория, изучающая эти явления, теорией катастроф [21]. Теория катастроф не анализирует механизм явления. Но вместе с тем, она нашла широкое использование для исследования потери устойчивости упругих систем и для решения других задач в различных науках. [c.36]

Неравенство (3.54) уже использовалось в частном случае работы при равновесном и неравновесном расширении газа (см. 5 здесь оно установлено на основании второго начала в общем случае для любых неравновесных процессов. Из формулы (3.54) видно, что если система равновесно перешла из состояния 7 в 2 без совершения работы (8И =0), то осуществить переход системы из / в 2 неравновесно без совершения работы (8И нр = 0) невозможно. Поэтому при процессах перехода системы равновесно и неравновесно из одного состояния в другое без совершения работы затрачиваемые при этом соответствующие количества теплот 52 и 52нр нельзя сравнивать, так как конечные состояния при таких переходах будут разные. Забвение этого следствия второго начала может привести к ошибкам (см. задачу 3.39). [c.76]

Рассмотрим какое-либо тело, находящееся в окружающей среде, давление р и температура 7 которой постоянны. Энтропия расширенной системы, т. е. тела и окружающей среды, S равна сумме энтропий тела и окружающей среды. При равновесии между телом и окружающей средой энтропия S является функцией внутренней энергии U всей системы (т. е. тела и окружающей среды), изображенной на рис. 10.1 сплошной кривой . Если тело не находится в равновесии с окружающей средой, то его состояние изображается точкой Ь, лежащей ниже указанной кривой S ( / ), поскольку энтропия системы в равновесном состоянии больше, чем в неравновесном. Длина вертикального отрезка аЬ численно равна разности энтропий системы в равновесном и неравновесном состояниях, отвечающих одному и тому же значению полной энергии системы. Длина горизонтального участка сЬ численно равна изменению полной энергии системы при обратимом адиабатическом (S = onst) переходе из состояния с равновесия со средой, соответствующего значению энтропии 5 , в состояние Ъ, отвечающее тому же значению энтропии. Но при неизменной энтропии системы убыль внутренней энергии системы U — Vl представляет собой максимальную работу L,naxj [c.336]

Экспериментальные исследования по конденсации-пара системы N2O4 равновесного и неравновесного составов, рассмотренные в [7.2—7.4], выполнялись на установке с естественной циркуляцией теплоносителя. Эксперименты в ИЯЭ АН БССР [7.1, 7.5, 7.6] проведены на более универсальной установке, принципиальная технологическая схема которой изображена на рис. 7.1. Жидкая четырехокись из рабочего бака 1, пройдя последовательно через охладитель 2 и механ ический фильтр 3, насосом-дозатором 4 типа НД подается в прямоточные [c.173]

Таким образом, рассмотренная модель неупругого деформирования и разрушения неоднородной среды в сочетании с корреляционным описанием структурных изменений позволяет исследовать стадии дисперсного и локализованного микроразрушения, смену этапов равновесного и неравновесного накопления повреждений. Показано, что повышение жесткости нагружающей системы способствует стабилизации указанных процессов. Структурное разрушение, сопровождаемое разупрочнением неоднородной среды, является в рамках рассмотренной модели механизмом диссипации упругой энергии, достаточным для аккомодации к заданному процессу макродеформирования при ограничении притока механической энергии со стороны достаточно жесткой нагружающей системы. Элементарные акты частичной или полной потери несущей способности отдельными элементами структуры на начальном этапе деформирования проявляют себя как случайные события, описываемые в рамках статистических предстаг влений, в то время, как этапы локализации и формирования макродефекта определяются преимущественно условиями перераспределения энергии между деформируемым телом и нагружающей системой. [c.143]

Несмотря на то что конечные цели равновесной и неравновесной теории различаются весьма сильно, математические методы, используемые в обеих областях, удивительно похожи. Мы старались подчеркнуть это сходство при нашем изложении, поскольку оно представляет собой общее специфическое свойство, придающее статистической механике в целом ее своеобразное неповторимое очарование. Для примера такого сходства назовем методы разложения в ряды, диаграммную технику, а также метод ренормировки и частичного суммирования. Несмотря на то что эти методы применялись к различным объектам, они обладают существенным структурным сходством. Именно по этим соображениям мы сначала решали большинство задач (точно или приближенно) для равновесного случая, а затем как бы повторяли эти решения (в соответствующих приближениях) для неравновесных случаев. Это было сделано, разумеется, далеко не случайно. В сущности, если говорить об основах, и равновесные, и неравновесные задачи сводятся к исследованию гамильтониана системы. Просто эта функция играет различную роль в двух теориях она определяет функцию распределения при равновесии, но она же порождает движение из состояния равновесия. [c.352]

Относительно применения терминов обратимый и равновеоиый (и соответственно необратимый и неравновесный ) необходимо сделать следующее замечание. В случае процессов, происходящих в изолированной системе, было бы предпочтительнее употреблять термины обратимый и необратимый , а для неизолированной системы— равновесный и неравновесный . Мы, однако, не будем придерживаться этого и в соответствии с установившейся терминологией будем пользоваться для характеристики процесса в любой системе терминами обратимый и необратимый . [c.23]

Равновесное и неравновесное состояния газа. Состояние системы газа может быть равновесным или неравновесным. Равно-весньш считают состояние, при котором параметры газа (р, V, Т) 0ста20тся неизменными сколь угодно долго, пока какие-либо внешние воздейстБ1Ш не выведут систему из этого состояния (предпо-96 [c.96]

Между линиями равновесного и неравновесного солидуса имеется не только количественная разница в температурах, но и важное качественное различие. Линия равновесного солидуса обладает двумя функциями во-первых, она является геометрическим местом точек температур конца кристаллизации сплавов и во-вторых, она одновременно является геометрическим местом точек состава твердой фазы, равновес- ной с жидкой фазой в интер-Лвале кристализации. Линия не-равновесного солидуса является только геометрическим местом точек температур конца кристаллизации сплавов в конкретных условиях охлаждения. Следовательно, нельзя, как это иногда делают, определять по линии неравновесного солидуса системы средни состав твердого раствора, сосуществующего с жидкой фазой. [c.17]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...