Второе и третье начала термодинамики

ВТОРОЕ И ТРЕТЬЕ НАЧАЛА ТЕРМОДИНАМИКИ [c.54]

СТАТИСТИЧЕСКОЕ ТОЛКОВАНИЕ ВТОРОГО И ТРЕТЬЕГО НАЧАЛ ТЕРМОДИНАМИКИ [c.109]

По отношению к термодинамическим системам справедливы первое, второе и третье начала термодинамики, являющиеся основой всего аппарата макроскопической теории. [c.16]

Отрицательные абсолютные температуры. Отметим, прежде всего, что общие законы термодинамики (в том числе второе и третье начала) не содержат жестких ограничений в отношении знака абсолютной температуры. Это видно хотя бы из того, что знак производной [c.639]

Первое и второе начала термодинамики позволяют вычислить химическое сродство W только с точностью до некоторой неопределенной функции /(Г) (см. 48). Чтобы определить эту функцию, нужны в дополнение к обоим началам термодинамики новые опытные данные о свойствах тел. Поэтому Нернстом были предприняты широкие экспериментальные исследования поведения веществ при низкой температуре. В результате этих исследований и было сформулировано третье начало термодинамики, по мере приближения температуры к- О К энтропия всякой равновесной системы при изотермических процессах перестает зависеть от каких-либо термодинамических параметров состояния и в пределе (Г= О К) принимает одну и ту же для всех систем универсальную постоянную величину, которую можно принять равной нулю. [c.91]

Докажем эквивалентность приведенных формулировок третьего начала термодинамики, показав, что если первая формулировка неверна, то неверна и вторая, и наоборот. [c.332]

В настоящее время представляется возможным сделать некоторые общие выводы о состоя-них с отрицательной абсолютной температурой. Состояния с отрицательной абсолютной температурой являются, как уже подчеркивалось, неравновесными состояниями вещества. Для них, как и вообще для всех состояний, полностью сохраняет свое значение первое начало термодинамики. Что касается второго начала термодинамики, то безусловно остается справедливым аналитическое выражение его в форме 5 = dQ/T , точно так же остается в силе вывод третьего начала термодинамики о равенстве 5 О при Т 0. [c.640]

Третье начало термодинамики позволяет однозначно определять важнейшую термодинамическую функцию состояния тела — энтропию это начало имеет частное значение по сравнению со вторым и, тем более, первым началами термодинамики. [c.7]

Если состояние термодинамической системы определяется двумя независимыми переменными — температурой Т и параметром х, то ее энтропия S в соответствии со вторым началом термодинамики является непрерывной функцией Т VI X, 1. е. S = F(T, х). Следовательно, третье начало термодинамики устанавливает только то, что Е 0,х)=0, но это значит, что никакого противоречия между вторым и третьим началом нет, а второе начало справедливо при любых температурах, в том числе и при [c.24]

Таким образом, энтропию можно выразить через конкретные физические величины скрытую теплоту испарения, скрытую теплоту плавления и т. д. и температуру. Энтропия, как видим, не измеряется, а вычисляется с помощью других физических величин, которые легко определить экспериментально. Однако, зная эти физические величины, мы можем рассчитать лишь разность энтропий, но не ее абсолютные значения. Вообще, пользуясь первым и вторым началами термодинамики, можно вычислить любые функции состояния (в частности, энтропию) только с точностью до постоянной, т. е. вычислить только разность значений этих функций в двух состояниях. Вычисление же абсолютных значений функций состояния возможно лишь с помощью третьего начала термодинамики. [c.120]

Это заключение А. Эйнштейн подверг критике, оспаривая возможность осуществления части процесса ВС, отвечающей температуре Т = 0. С точки зрения физики, процесс может считаться определенным и имеющим смысл только, если указан экспериментальный путь его осуществления. Адиабаты и изотермы, вообще говоря, удовлетворяют этому требованию. Например, в случае простой системы, адиабатический процесс осуществляется путем сжатия или расширения системы, заключенной в теплоизолирующую оболочку изотермический процесс осуществляется также путем сжатия или расширения, но система находится в контакте с тепловым резервуаром. Отсутствие экспериментального различия между сжатиями вдоль адиабатических процессов ВА и ВС (процесс ВС одновременно изотермический и адиабатический) делает ветвь ВС лишенной смысла. Действительно, в опыте не могут быть заданы условия, обеспечивающие то, что начиная с точки В, сжатие системы будет вести систему вдоль кривой ВС, а не вдоль ВА. Это второе основание, почему рассуждение, использующее график рис. 6, является ошибочным. Недостижимость абсолютного нуля температуры следует из третьего начала термодинамики. [c.90]

ВТОРОЙ И ТРЕТИЙ ЗАКОНЫ (НАЧАЛА) ТЕРМОДИНАМИКИ 149 [c.149]

На основании первого и второго начал термодинамики можно определить лишь изменение энтропии. Для термодинамического определения абсолютного значения энтропии необходимы новые данные, которые могут быть получены при исследовании различных химических и физических процессов при очень низких температурах. Экспериментально установлено, что энтропия чистого кристаллического вещества при абсолютном нуле (или при температуре, близкой к нему) равна нулю. Это и есть формулировка третьего начала термодинамики. Исходя из этого экспериментального закона и с использованием других законов термодинамики, можно вычислить энтропию вещества и при более высоких температурах. [c.84]

Поскольку условия устойчивости получены из основного неравенства термодинамики для неравновесных процессов, которое объединяет первое и второе начала, то, следовательно, вывод об исчезновении теплоемкостей при Г=0 К можно получить и из этих двух начал термодинамики, а не только из ее третьего начата. Более того, в то время как по третьему началу л>0, то исходя из первого и второго начал и > 1. [c.344]

Основную роль в термодинамике играют первое и второе начала. Третье начало, к изучению которого приступаем в этом параграфе, имеет меньшее значение. Однако без него термодинамика не полна и невозможен ряд ее приложений. Третье начало связано с квантовыми [c.82]

В третьем издании второе начало термодинамики излагается в гл. 3, сейчас же после изложения первого начала (гл. 2). Термодинамические процессы, излагавшиеся в предыдущих изданиях учебника в главе Первый закон термодинамики , в новом издании учебника рассматриваются в отдельной главе (гл. 5), после изложения второго закона и раздела Термодинамическое равновесие , т. е. после установления основ термодинамики. Термодинамика химических реакций, излагавшаяся в старых изданиях в гл. 10, в новом издании дается в конце второй части учебника в гл. 16. [c.348]

Третье издание учебника имеет следующее построение курса. Часть первая Основные законы термодинамики . Гл, 1 Введение гл, 2 Первое начало термодинамики гл. 3 Второе начало термодинамики (сущность второго начала термодинамики интегрирующий делитель для выражения элементарного количества тепла энтропия аналитическое выражение второго начала термодинамики полезная внешняя работа термодинамические потенциалы и характеристические функции тепловая теорема Нернста дифференциальные уравнения термодинамики в частных производных статистическое толкование второго начала термодинамики) гл. 4 Термодинамическое равновесие гл. 5 Термодинамические процессы гл. 6 Газы и их смеси гл. 7 Насыщенные влажные и перегретые пары гл. 8 Течение газов и паров гл. 9 Общий термодинамический метод анализа циклов тепловых двигателей . Часть вторая Рабочие циклы тепловых двигателей . Гл. 10 Сжатие газов и паров гл. 11 Циклы поршневых двигателей внутреннего сгорания гл. 12 Циклы газотурбинных установок и реактивных двигателей гл. 13 Циклы паросиловых установок гл. 14 Циклы холодильных машин гл. 15 Термодинамические принципы получения теплоты гл. 16 Термодинамика химических реакций . [c.349]

Третий постулат термодинамики, являющийся основанием принципа возрастания энтропии изолированных систем и необратимости внутреннего теплообмена (второго начала термодинамики), должен содержать указание о наличии какого-либо явления, не допускающего, по второму постулату, прямого обращения например, для нашего мира, который в дальнейшем бу- дем называть системой с положительной абсолютной температурой, любая формулировка третьего постулата эквивалентна следующему утверждению Работа может быть непосредственно и полностью превращена в тепло путем трения или электронагрева . [c.6]

Третий постулат термодинамики, являющийся основанием второго начала термодинамики, устанавливает лишь факт существования одного какого-либо необратимого явления (трение, электронагрев, диффузия и т. п.), а второе начало термодинамики формулируется уже как общий принцип необратимости внутреннего теплообмена (105) или как принцип возрастания энтропии любых изолированных систем (106). Это значит, что содержание постулата (частное утверждение, как констатация результатов систематических наблюдений отдельных явлений) и математическое выражение второго начала термодинамики (общий принцип, характеризующий направление течения всех явлений в природе) не эквивалентны, а общепринятое отождествление формулировок второго начала термодинамики и его постулата должно быть признано ошибочным. [c.72]

Открытие первого, второго и третьего начал термодинамики. Основателями первого начала термэдинамиин счигакэтся Майер, Джоуль, Гельмгольц, а само открытие первого начала термодинамики относится к 40-м годам XIX в. Однако еще задолго до этого Ломоносов, исходя из своих изысканий по теории теплоты и горения, сформулировал объединенный закон сохранения материи и движения, из которого вытекал закон сохранения энергии. Важную роль сыграли также терм Jxкмичe киe исследования Гесса и открытый им закон независимости суммарного теплового эффекта химической реакции от пути и последовательности осуществления составляющих реакций. Об этих исследованиях Планк позже писал, что убеждающая справедливость этого положения происходит вне сомнения от идеи, что теплота не мо жет быть получена из ничего. [c.153]

Важно отметить, что общие законы термодинамики (в том числе второе и третье начала) не содержат каких-либо ограничений в отношении знака абсолютной температуры. Это видно хотя бы из того, что выражение для термического к. п. д. обратимого цикла Карио не приводит к бессмысленному результату при отрицательных Ti и Га (если одновременно 7 i<0 и 7 2<0). Это означает, что состояния с отрицательными абсолютными температурами термодинамически вполне допустимы. [c.96]

Сопоставление второго и третьего постулатов термодинамики непосредственно приводит к выводу о невозможности осуществления в нашем мире полных превращений тепла в работу (принцип исключенного Perpetuum mobile второго рода). Классическая термодинамика использует этот объединенный вывод в качестве единственного основания (постулат В. Томсона—М. Планка) при построении второго начала классической термодинамики, как объединенного принципа существования и возрастании энтропии. [c.6]

Состояния равновесия, устойчивые по отношению к близлежащим состояниям и неустойчивые по отношению к некоторому более удаленному состоянию, называются метастабильными (полуустойчивыми). Метастабиль-ные состояния возникают в тех случаях, когда характеристические функции системы имеют несколько точек экстремума (рис. 3.1). Метастабильное состояние соответствует относительному экстремуму (не наибольшему максимуму и не наименьшему минимуму) характеристической функции. Наличие метастабиль-ных состояний означает, что термодинамическая поверхность тела состоит из двух вообще не связанных листов, первый из которых описывается уравнением состояния и содержит все стабильные состояния, а второй —только метастабильные состояния. Обратимого перехода с одного, листа на другой не существует. Однако для каждого из этих листов справедливо третье начало термодинамики, так что в каком бы состоянии — стабильном или метастабильном — ни находилось тело, при Т —> О его энтропия имеет одно и то же значение 5 = 0. Система, находящаяся в метастабильном состоянии, по истечении некоторого времени и при наличии необходимых условий переходит в стабильное состояние. [c.112]

Дальнейшее развитие термодинамики шло по линии совершенст вования ее методов и применения их ко все новым и новым явлениям В 1848 г. В. Кельвин ввел представление об абсолютной шкале темпе ратур. В работах Дж. Гиббса, относяш,ихся к 1875—1878 гг., был де тально разработан метод термодинамических функций. В начале XX в В. Нернстом было открыто третье начало термодинамики. Глубокому осмысливанию подверглись основы термодинамики и особенно второе начало. [c.6]

Первое издание учебника проф. Жуковского было выпупдено в 1934 г., второе и третье его издания были опубликованы в 1940 и 1952 гг. Учебник Жуковского является серьезным и обстоятельным сочинением по технической термодинамике, в котором полно и глубоко трактуются начала термодинамики и общие основы ее теории. Хорошо в нем изложены также общая теория реальных газов, дифференциальные уравнения термодинамики, основы газовой динамики и многие другие разделы. В учебнике уделяется большое внимание освещению физических особенностей исследуе.мых явлений и процессов. [c.342]

Энтропия. Необратимость тепловых явлений логически противоречит попыткам их объяснения на основе корпускулярной теории, поскольку законы механики полностью обратимы. Следовательно, или не является правильным это объяснение, или не верен сам второй зажон термодинамики. В первом случае возникшее противоречие можно связать с гипотетичностью существования атомов и усматривать в этом доказательство несправедливости атомной гипотезы. Во втором случае можно оспаривать справедливость второго начала, что безуспешно пытались делать некоторые ученые. Но был и третий путь — г уть глубокого анализа супщости различий между обратимыми и необратимыми процессами. [c.80]

Вывод о стремлении теплоемкостей к нулю при Г -> О можно получить и из первых двух начал термодинамики, если считать, что вытекающее из этих законов условие устойчивости Т1Су>0 сохраняется и при Г=0 К. Однако это не означает, что третье начало следует из первого и второго начал, поскольку рассматриваемый вывод не эквивалентен по своему содержанию третьему началу. [c.95]

Может показаться что третье начало не имеет особого значения для развития представлений о свойствах вещества и термодинамических процессах. В действительности это не так. Из третьего начала вытекают, например, такие важные следствия, как утверждение о том, что при приближении температуры к абсолютному нулю коэффициентьг линейного расширения, теплоемкости, и некоторые другие характеристики также должны стремиться к нулю. Из третьего закона термодинамики следует также, что производные от энтропии по температуре и вместе с этим вторьте производные от т,ермодинамических потенциалов По тем- [c.38]

Строгое и оригинальное построение в курсе Ван-дер-Ваальса теории тер.модинамики и проводимых в нем исследований обеспечи-Г ает ему высокую ценность. Большой заслугой сочинения Ван-дер-Ваальса является то, что в нем очень подробно и обстоятельно изложен принцип равновесия Гиббса. Интересной является гл. 3 третьего раздела курса, посвященная аксиохматике второго начала термодинамики. [c.248]

Гл. 3 третьего раздела посвящена аксиоматике второго начала термодинамики. По поводу этой главы Раковский в предисловии редактора писал ...интересна дополнительная глава по аксиоматике термодинамики, где Констамм, прибавивший эту главу уже после смерти Ван-дер-Ваальса, говорит в ней об аксиоме Каратеодори в переработке Борна и Эренфест-Афанасьевой. Ценная статья последней имеется на русском языке ( Журнал прикладной физики , т, V, вып. 3—4, стр. 1—30, 1928). Но известно, что знаменитый физик М. Планк [c.251]

Классический труд Клаузиуса, его Механическая теория тепла (R. lausius, Die me hanis he Warmetheorie), появился в 1876 r. В нем подытоживались работы Клаузиуса, которые были первым развернутым изложением основ термодинамики и кинетической теории газов. Специальной теорией тепла Больцман называет кинетическую теорию, которой посвящен последний, третий, том книги Клаузиуса. Выдержки из первого ее тома помещены в сборнике Второе начало термодинамики (ГТТИ, М.-Л., 1934), значительная часть третьего тома — в сборнике Основатели кинетической теории материи под редакцией А. К. Тимирязева (ОНТИ, М.-Л., 1937). [c.537]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...