Термодинамические параметры и уравнение состояния

Термодинамические параметры и уравнение состояния [c.12]

Состояние термодинамической системы, параметры и уравнение состояния [c.16]

ТЕРМОДИНАМИЧЕСКАЯ СИСТЕМА И РАБОЧЕЕ ТЕЛО. ПАРАМЕТРЫ И УРАВНЕНИЯ СОСТОЯНИЯ [c.18]

Проблемой исследования свойств макроскопических систем, находящихся в состоянии равновесия, на основании известных свойств образующих такие системы частиц занимается статистическая физика. Основная задача заключается в том, чтобы описать поведение системы, содержащей весьма большое число частиц (например, 1 кг или 1 кмоль реального газа), по свойствам и законам движения отдельных молекул, которые считаются заданными. Поведение макроскопических систем определяется закономерностями особого рода — статистическими закономерностями. Общие равновесные свойства системы (например, термодинамические параметры, характеризующие ее состояние) сравнительно мало зависят от конкретных свойств частиц и законов их взаимодействия. Это обстоятельство позволяет установить общие законы поведения систем и, в частности, законы теплового поведения макроскопических тел в состоянии равновесия например, методами статистической физики можно теоретическим путем получить уравнение состояния (разумеется, в ограниченном числе случаев). Следует отметить, что последовательное применение статистических методов нельзя осуществить на основе классической механики движения частиц. Даже для описания движения сравнительно тяжелых частиц (молекул) в объеме макроскопической системы, когда, казалось бы, справедливы положения ньютоновской механики, приходится использовать теорию движения микрочастиц— квантовую механику. Таким образом, получение уравнения состояния реальных газов теоретическим путем в принципе возможно, но для большинства практически важных случаев связано с непреодолимыми трудностями. Однако теория позволяет обосновать общий вид уравнения состояния. [c.100]

Термодинамические процессы, протекающие в реальном газе. В инженерной практике, за исключением процессов, протекающих в компрессорах, мы встречаемся с четырьмя основными термодинамическими процессами, а именно изобарным, изохорным, изотермическим и адиабатным. Обычно при р реальные газы можно рассматривать как идеальные и для них уравнением состояния является уравнение Менделеева - Клапейрона (1.4). В этом случае связь между основными термодинамическими параметрами и работа расширения-сжатия рассчитываются по формулам, приведенным в предыдущем параграфе. Изменение внутренней энергии, энтальпии и энтропии в термодинамическом процессе рассчитывается по нижеследующим формулам с учетом температурной зависимости теплоемкости [c.29]

Полученное уравнение содержит четыре неизвестные переменные температуру t, давление р, скорость течения среды w и удельный объем (или плотность) v. Следовательно, для общего решения задачи о теплообмене в движущейся вещественной среде к уравнению (2.12) необходимо присоединить еще три уравнения, определяющие поле скоростей и связь между термодинамическими параметрами состояния среды. Такое замыкание системы дифференциальных уравнений теплообмена в движущейся вещественной среде достигается присоединением к уравнению распространения тепла уравнений дви ния и сплошности потока жидкости и уравнения состояния. [c.18]

Равенство (3-20) является уравнением в полных дифференциалах и содержит только параметры и функции состояния системы (тела) и их дифференциалы. Это равенство носит название термодинамического тождества и относится к обратимым процессам. Если заменить и через /—АрУ, то термодинамическое тождество (3-20) примет вид [c.72]

Итак, пожар в помещении описывается на уровне усредненных термодинамических параметров совокупностью уравнений материального баланса, энергии, кислородного баланса, баланса продуктов горения, баланса инертного газа и усредненного уравнения состояния. Эти уравнения, выведенные в работах [12, 14] для определенного класса пожаров, который характеризуется незначительным изменением внутренней энергии среды помещения, в безразмерном виде записываются следующим образом [c.414]

Пожар в одном помещении описывается на уровне усредненных термодинамических параметров совокупностью уравнений материального баланса, энергии, кислородного баланса, баланса продуктов горения, инертного газа и усредненного уравнения состояния. Эти уравнения были сформулированы в гл. 1. [c.429]

В первом разделе учебного пособия изложены основные законы термодинамики и их приложения к расчету свойств газов и термодинамических процессов. Последовательно рассмотрены первое начало термодинамики, параметры состояния и уравнения состояния газа, теплоемкость газа, второе начало термодинамики. Дан термодинамический анализ теоретического цикла Карно, термодинамических циклов поршневого двигателя внутреннего сгорания и газотурбинного двигателя. [c.2]

Подробное изучение поведения самых различных термодинамических систем показало, что параметры состояния не являются взаимно независимыми величинами изменение одних параметров обязательно приводит к изменению других параметров и функций состояния. Если физические свойства системы не слишком сложные (например, если система представляет собой газ при невысоком давлении), то эта связь между параметрами и функциями состояния может быть записана в виде математических уравнений. [c.22]

Если температура и давление во всех точках внутри термодинамической системы одинаковы, то говорят, что система находится в равновесном состоянии. При этом внутри системы отсутствует обмен энергией между отдельными ее частями. Только систему, находящуюся в равновесном состоянии, можно характеризовать определенными значениями параметров состояния. В самом деле, если система ие находится в равновесном состоянии, то давление и температура, а значит и удельные объемы вещества в разных точках системы будут разными и нельзя уже говорить о каких-то определенных значениях этих параметров в системе. Следовательно, нельзя пользоваться и уравнениями состояния для описания связи между параметрами. [c.45]

Выражение изотермических изменений термодинамических свойств через уравнения состояния. В гл. 3 было рассмотрено несколько аналитических уравнений состояния. Все они явного вида относительно давления. Изотермические изменения термодинамических функций могут быть определены аналогично тому, как это сделано в примере 5.1. В табл. 5.1 приводятся значения А—А° и S—8° для семи уравнений состояния. Имея значения А—А° и S—8°, с помощью уравнений (5.3.8)—(5.3.11) легко рассчитать Н—Н°, U—U° и т. д. В каждом случае дается ссылка на соответствующие уравнения или таблицы гл. 3 и 4, при помощи которых определяются характеристические параметры уравнения. [c.95]

Для равновесной термодинамической системы существует функциональная связь между параметрами состояния, которая называется уравнением состояния. Опыт показывает, что удельный объем, температура и давление простейших систем, которыми являются газы, пары или жидкости, связаны тер- [c.8]

Основные термодинамические параметры состояния р, v ч Т однородного тела зависят один от другого и взаимно связаны определенным математическим уравнением вида [c.16]

В основу теории и прогнозирования надежности оборудования должно быть положено термодинамическое уравнение состояния твердого тела. Основные физические эффекты, сопровождающие механизм разрушения металла механические, тепловые, ультразвуковые, магнитные, электрические и электромагнитные. Отсюда следует, что, используя один или одновременно несколько параметров контроля, отображающих перечисленные эффекты, представляется возможность наиболее объективно оценивать напряженно-деформированное состояние (НДС) объекта контроля. [c.349]

В условиях, когда допустимо представление о локальном равновесии (1.1), (1.2), можно построить последовательную феноменологическую термодинамику необратимых процессов. Состояние неравновесной системы при этом характеризуется локальными термодинамическими потенциалами, которые зависят от пространственных координат и времени только через характеристические термодинамические параметры, для которых справедливы уравнения термодинамики. Так, если в качестве характеристических переменных выбраны локальная плотность внутренней энергии е(г, (), удельный объем v(r, ) (и = р , р — локальная плотность массы среды) и локальные концентрации с,(г, t) различных компонентов, то состояние физически элементарного объема в окрестности точки г в момент времени t описывается локальной энтропией s = s[e г, t), и(г, ), (г, 1),. .., Ся(г, t), определяемой уравнением Гиббса [c.8]

При вычислении по методу Монте-Карло термодинамических параметров чаще используют не непосредственно соотношение (10.4), а выражения для термического и калорического уравнений состояния. Так, энергия системы равна [c.185]

В (10.52) да — граница действия притягивающего потенциала, е — глубина ямы, а — диаметр твердой сердцевины, д — численный параметр. Если положить е = 0, то (10.52) переходит в потенциал твердых сфер. То же имеет место для свойств термодинамических функций, если Т- оо. Рассмотрим вначале результаты расчетов для потенциала вида (10.52). Расчеты здесь были проведены как методом Монте-Карло, так и методом молекулярной динамики. В одномерном случае была исследована система для 1=150 методом Монте-Карло. При понижении температуры Т здесь образуются плотные кластеры. Уравнение состояния в этом случае получено не было. Если е/0<СЕ то кластеры образуются даже при д<2. Расчеты проводились и для трехмерной системы с потенциалом (10.52) как методом Монте-Карло ( =1,50), так и методом молекулярной динамики ( —1,85). Уравнение состояния такой системы записывают в виде [c.205]

Из всех частичных равновесных функций распределения особо важное значение имеет бинарная функция 5 2(41, Чг) (или р2(Чь Чг)), так как через нее могут быть выражены термическое и калорическое уравнения состояния и другие термодинамические функции изучаемой системы. Таким образом, в методе Боголюбова исследование равновесных систем сводится не к вычислению конфигурационного интеграла, а к решению уравнений для частичных функций распределения, что оказывается в ряде случаев значительно проще. При этом либо используется разложение функций распределения в ряд по малому параметру, либо для получения замкнутой системы s уравнений для этих функций одна из высших функций распределения приближенно выражается через низшие (процедура расцепления, или обрыва, цепочки уравнений). [c.214]

Уравнение состояния. Равновесное состояние термодинамической системы, а следовательно, и макроскопические свойства системы в состоянии равновесия вполне определяются ее внешними параметрами и температурой. [c.12]

Зависимость между параметрами р, Т и V для данного однородного тела в состоянии равновесия можно изобразит] графически, выполнив соответствующие уравнению (1.2) построения в пространстве р, V, Т. В этом трехмерном термодинамическом пространстве уравнение состояния каждого тела характеризуется некоторой поверхностью, называемой термодинамической поверхностью данного тела (рис. 1.1). Каждая из точек на этой поверхности соответствует равновесному состоянию рассматриваемого тела. [c.15]

Исходя из данных о действительном механизме процесса и условий, в которых протекает процесс, всегда можно схематизировать каждый из реальных процессов так, чтобы сделать возможным его термодинамический анализ. Следует отметить, что для вычисления работы и количества теплоты, составляющих главное содержание приложений термодинамики, не обязательно знать все особенности кинетики реального процесса. Вполне достаточно, чтобы наряду с внешними условиями, в которых протекает процесс, были известны конечные и, само собой разумеется, начальные состояния всех участвующих в процессе тел. С помощью функций состояния U, I, S, F, Ф, частные производные которых, как было показано ранее в 3.1, характеризуют физические свойства тел, можно анализировать любые как обратимые, так и необратимые процессы. Использование дифференциальных уравнений термодинамики, связывающих частные производные функций состояния с термическими параметрами и их производными, составляет суть термодинамического анализа. [c.158]

Отметим здесь также, что в рамках гипотезы о локальном равновесии используемые для описания частей системы термодинамические уравнения (например, (7.127)) носят локальный характер. Иными словами, значения термодинамических функций в данном элементе объема (например, g(r, /)) определяются значениями термодинамических параметров, относящихся к этому же элементу объема (Т г, t), Р(г, t) и т. д.), т. е. не зависят от состояния соседних элементов объема. Это означает, что экстенсивные термодинамические функции (энтропия, внутренняя энергия, энергия Гиббса и т. д.) всей системы представляется в виде суммы величин, относящихся к отдельным элементам объема, например [c.175]

В качестве уравнений, замыкающих систему, используют уравнения состояния среды и зависимости вязкости от параметров состояния. Во многих случаях приходится применять также другие термодинамические соотношения. [c.82]

Термодинамические параметры смеси рассчитывают по тем же уравнениям состояния, что и для идеальных газов (2.7)—(2.9). [c.126]

В качестве третьего термического параметра может быть принято либо давление, либо какой-нибудь безразмерный комплекс, образованный сочетанием переменных. В качестве примера можно назвать коэффициент сжимаемости 2, либо величину (pv)l RTa), либо приведенное давление р/(/ Горо) или р/ро, где ро—давление в выбранном фиксированном состоянии, и т. п. Если, например, в качестве третьего параметра выбран коэффициент сжимаемости z, то для термодинамически подобных веществ уравнение состояния [c.125]

Универсальность критических явлений проявляется в том, что критические показатели оказываются одинаковыми для всех веществ. Напомним, что критических показаталеи, определяющих зависимость различных свойств вещества от температуры и даиления в окрестности критической точки, так же как и вблизи точки фазового перехода второго рода, всего восемь, причем онн связаны шестью уравнениями, так что независимых критических показателей только два. Этот результат эквивалентен выводу о том, что число индивидуальных констант, характеризующих термодинамические свойства данного конкретного вещества и отличающих его от других веществ, равно двум. Индивидуальные константы входят в основные термодинамические уравнения вещества остальные содержащиеся в этих уравнениях константы относятся к числу универсальных. Основными термодинамическими уравнениями, определяющими критическую точку, являются уравнения (3.63) и (3.64) и уравнение состояния вместо первых двух уравнений могут быть взяты любые два их следствия, В этих уравнениях содержатся лишь две индивидуальные константы. Но две индивидуальные константы могут быть выражены одинаковым образом для всех веществ через критические параметры у , Тц, а сами уравнения приведены к безразмерному виду и будут представлять собой [c.276]

Подставив оператор производства энтропии (8.4.87) в неравновесное распределение (8.4.82), можно, в принципе, вычислить средние значения в правых частях уравнений (8.4.61) и (8.4.62). Для не слишком быстрых процессов достаточно марковского приближения. Напомним, что обычно марковское приближение в гидродинамических уравнениях означает, что dS t 1 )/dt dS t)/dt. Иначе говоря, предполагается, что термодинамические параметры, описывающие неравновесное состояние, мало изменяются за время затухания корреляционных функций микроскопических потоков. Однако в случае сверхтекучей жидкости правило перехода к марковскому приближению нужно уточнить. Дело в том, что первый оператор в формуле (8.4.92) явно зависит от времени через локально-равновесную волновую функцию конденсата ФДг, ), которая быстро осциллирует. В приближении идеальной жидкости можно положить d4fi/dt = дф/dt)i, где локально-равновесное среднее определяется выражением (8.4.65). Опуская там все слагаемые, зависящие от и v , получаем [c.203]

Методы расчета равновесного и замороженного течений весьма сложных смесей продуктов сгорания, в которых происходят перечисленные выше физико-химические превращения, изложены в первом томе фундаментального десятитомного справочника [33]. В остальных томах этого справочника приведены таблицы параметров смеси для различных композиций, полученные в одномерном приближении. Такого рода таблицы, так же как и h—5-диаграммы, позволяют определить параметры в любой точке изоэнтропического потока, если в этой точке известен один какой-либо термодинамический параметр и параметры торможения, по аналогии со случаем одномерного течения газа с постоянным отношением удельных теплоемкостей. Действительно, условие изоэнтропич-ности S—S p, p)= onst или S=S p, Т)= onst доставляет связь между давлением и плотностью (температурой), а термическое и калорическое уравнения состояния вместе с уравнением сохранения энергии позволяют определить температуру (плотность) и скорость, а также молярные доли различных компонент, массовую долю конденсата и т. д. [c.42]

Вторая группа уравнений представляет запись определенных физических законов, описывающих поведение конкретных материалов. Вид этих уравнений зависит от класса рассматриваемых материалов значения параметров, появляющихся в уравнениях, зависят от конкретного материала. Имеются в основном четыре уравнения этой группы. В недавнем весьма общем подходе Коле-мана [1—3]рассматриваются уравнения, в точности определяющие следующие четыре зависимые переменные внутреннюю энергию, энтропию, напряжение и тепловой поток. Этот подход будет обсуждаться в гл. 4. На данном этапе мы предпочитаем значительно менее строгий подход, в котором используются понятия, взятые из классической термодинамики. При таком упрощенном подходе по-прежнему используютсячетыреуравнения, описывающие поведение рассматриваемых материалов термодинамическое уравнение состояния, которое представляет собой соотношение между плотностью, давлением и температурой реологическое уравнение состояния, связывающее внутренние напряжения с кинематическими переменными уравнение для теплового потока, связывающее тепловой поток с распределением температуры уравнение, связывающее внутреннюю энергию с существенными независимы- [c.11]

Идеальный одноатомный газ —один из очень немногих объектов, для которых термодинамические свойства могут быть рассчитаны полностью теоретически, так как для него известны и точные уравнения состояния, и (конкретные значения входящих 3 них параметров. Вся изменяющаяся часть его внутренней эйергии связана с кинетической энергией движения частиц,, которая, как показано методами статистической физики, составляет (312) пЯТ, т. е. [c.92]

Величины типа G°(T) в (10.17), 5(7 °, Р°) в (10.34), Н(Т°, Р) в (10.36), появляющиеся в результате интегриро1ва-ния исходных дифференциальных уравнений, зависят не только от индивидуальных особенностей рассматриваемой системы, но и от значений термодинамических параметров в начальных условиях для дифференциальных уравнений, иначе говоря, от состояния системы при этих условиях. Абсолютные значения [c.97]

В ходе термодинамического процессса будут меняться равновесные параметры системы (тела), связь между которыми дается уравнением состояния f (р, V, Г) = О, и внутренняя энергия, изменение которой мож но определить по уравнению вида / U, Т, V) = 0. [c.48]

В этой форме приведенное уравнение состояния будет одинаково для всех веществ. Состояния двух или нескольких веществ, в которых они имеют одинаковые приведенные пар аметры л, т, ф, называются соответственными состояниями, т. е. эти вещества находятся в состояниях, пропорционально удаленных от своего критического состояния. Если вещества подчиняются одному и тому же приведенному уравнению состояния и имеют два одинаковых приведенных параметра, то у них одинаков и третий приведенный параметр, т. е. вещества будут находиться в соответственных состояниях. Это положение носит название закона соответственных состояний. Вещества, подчиняющиеся закону соответственных состояний, называют термодинамически подобными. Практически закон соотЕ1етствен- [c.107]

Смотреть страницы где упоминается термин Термодинамические параметры и уравнение состояния : [c.270] [c.122] [c.68] [c.121] [c.192] [c.245] [c.119] [c.9] [c.350] [c.139]

Смотреть главы в:

Техническая термодинамика и теплопередача -> Термодинамические параметры и уравнение состояния

ПОИСК

Параметры состояния

Параметры состояния термодинамической системы Уравнение состояния идеального газа

Параметры термодинамически

Состояние термодинамическое

Состояние термодинамической системы параметры и уравнение состояния

Термодинамическая система и рабочее тело, Параметры и уравнения состояния

Термодинамические параметры

Термодинамические параметры состояния

Термодинамические уравнения состояния фаз

Уравнение состояния

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...