Понятие о термодинамическом процессе

Понятие о термодинамическом процессе [c.9]

Чтобы определить рассматриваемую область науки, излагается соответствующая аксиоматика, касающаяся термодинамики сплошных сред. В основе обсуждаемой теории лежит понятие о термодинамическом процессе и термодинамическом состоянии. Термодинамическое состояние обусловливает диссипацию энергии. Различные теории зависят от принятого описания процесса диссипации. Особое внимание обращается на описание диссипации при помощи внутренних параметров. Выведенная таким способом феноменологическая теория термодинамического поведения имеет, по-видимому, физическое обоснование и позволяет предложить определяющие соотношения как для не зависящей, так и для зависящей от времени пластичности, т. е. чувствительного к скорости течения материала. [c.95]

ПОНЯТИЕ о ТЕРМОДИНАМИЧЕСКОМ ПРОЦЕССЕ [c.104]

Понятие о термодинамическом процессе. Последовательность изменения термодинамического состояния системы называют термодинамическим процессом. Он сопровождается в общем случае изменением всех или части параметров системы газа. Если термодинамический процесс осуществляется настолько медленно, что разностью параметров в различных частях системы можно пренебречь на всем протяжении перехода от одного состояния в другое, то такой переход можно считать состоящим из непрерывного ряда равновесных состояний (равновесным термодинамическим процессом). [c.97]

Понятие о термодинамическом процессе. Если температура, давление или объем тела могут оставаться без внешнего воздействия неизменными как угодно долго, такое состояние системы принято называть равновесным. Если хотя бы один из параметров состояния меняется, то изменяется состояние системы, или, как принято говорить, происходит термодинамический процесс, представляющий собой непрерывную последовательность равновесных состояний. В действительности любой реальный процесс — это процесс неравновесный, поскольку при его протекании различные части системы имеют различные температуру, давление, плотность и т. п. Однако эта неравновесность может быть сколь угодно малой при уменьшении скорости протекания процесса, а сам переход к анализу только равновесных процессов значительно [c.10]

А ПОНЯТИЕ О ТЕРМОДИНАМИЧЕСКОМ ПРОЦЕССЕ. ОСНОВНЫЕ ТЕРМОДИНАМИЧЕСКИЕ ФУНКЦИИ [c.46]

Принятый метод исследования является термодинамическим. Он опирается на основные положения термодинамики, знание которых является отправным пунктом при изучении термодинамических свойств веществ. К ним относятся первый и второй законы термодинамики, понятия о термодинамической температуре и энтропии, представления об обратимости и необратимости процессов и некоторые другие положения, вытекающие из первого и второго начал термодинамики. В книге не будут вводиться определения различных термодинамических величин (внутренней энергии, энтальпии, теплоемкости и т. д.), так как они даны в соответствующих курсах термодинамики. [c.5]

Если две системы, температуры которых различаются на конечную величину, привести в тепловой контакт друг с другом, не нарушая изоляции от окружающих тел, то такая объединенная система в течение некоторого времени будет проходить через определенную последовательность допустимых неравновесных со-стояний. Будучи изолированной, такая система в конечном итоге перейдет в некоторое устойчивое состояние. Из предварительного обсуждения природы необратимости (разд. 2.14) можно заключить, что перенос тепла между двумя телами, находящимися при разных температурах, есть необратимый процесс, точно так же как необратимым является процесс затухания движения жидкости, вызванного действием мешалки. Это обстоятельство чрезвычайно важно с прикладной точки зрения, поскольку, как было показано в разд. 2.14, необратимость влечет за собой потерю возможностей совершения работы или увеличение количества потребляемой работы по сравнению с идеальным случаем. Этот вопрос будет изучен подробнее после того, как в гл. 9 мы обсудим понятия о термодинамической необратимости и обратимости. [c.79]

Ввиду отсутствия более строгого определения температуры до сих пор мы довольствовались произвольной температурой 0, которую можно зарегистрировать, например, с помощью ртутного термометра. Таким способом мы по меньшей мере можем установить, постоянна ли температура. В разд. 1.15.3, 6.5 и 8.9 отмечалось, что строгая количественная мера температуры системы будет определена как некоторая ее характеристика, называемая термодинамической температурой и обозначаемая буквой Г. Прежде чем мы сможем приступить к этой задаче, мы должны изучить поведение обратимых (а следовательно, гипотетических) циклических устройств, обменивающихся теплом с двумя тепловыми резервуарами. Для этого удобно вначале изучить поведение таких устройств, которые обмениваются теплом с одним тепловым резервуаром. Для краткости мы будем при этом говорить о процессах с одним резервуаром. Их изучение не только подготовит почву для введения понятия о термодинамической температуре, но и послужит отправной точкой для обсуждения чрезвычайно важной проблемы термодинамической доступности энергии, касающейся области термодинамики равновесных процессов. Подробно эта проблема будет изучена в последующих главах, в которых внешняя среда будет рассматриваться как аналог одного теплового резервуара, участвующего в работе нашего устройства, производящего или потребляющего работу. [c.129]

Изменение состояния системы называют термодинамическим процессом. Так, в постулате о равновесии утверждается, что в любой неравновесной системе происходит самопроизвольный (не вызванный изменением внешних переменных) процесс перехода в равновесное состояние релаксация). Длительность такого процесса в постулате никак не ограничена. В этом проявляется особенность описания термодинамических процессов они рассматриваются не во времени, а в обобщенном пространстве независимых термодинамических переменных, т. е. характеризуются не скоростями изменения свойств системы, а самими величинами изменений. Необходимость такого описания процессов, не учитывающего в явном виде их кинетику, вызвана тем, что все термодинамические свойства, как уже отмечалось, строго определены только в равновесных, не зависящих от времени состояниях. Если же процесс происходит с конечной скоростью, то в системе возникают градиенты интенсивных макроскопических характеристик, для которых в этом случае понятие свойства системы неприменимо (см. 1, 2). [c.33]

Термодинамика — феноменологическая наука о превращениях энергии тел. 1.2. Основные понятия. 1.3. Термодинамический процесс. 1.4. Работа и теплота процесса. 1.5. Обратимые и необратимые процессы. [c.6]

Теория термодинамических процессов в термодинамике в значительной степени идеализирована за счет введения таких понятий, как понятие обратимости процессов, представления рабочего тела как идеального газа, использования предпосылки о постоянстве численного значения показателя процесса как политропы с постоянным значением. Переход от идеализированных уравнений, получаемых при этих предпосылках, к реальным в этом случае осуществляется за счет введения в расчеты опытных коэффициентов, учитывающих отклонения идеализированных процессов от реальных. [c.6]

На втором этапе научно-технической революции — этапе научной революции формируются новые подходы к решению важных технических задач — составляются математические модели машин, аппаратов, ироцессов модели анализируются на ЭВМ для отыскания рациональных решений. В учебнике приведены примеры новых подходов математическая модель процессов в химически реагирующих смесях (основана на термодинамическом методе анализа равновесных состояний) математическая модель температурного поля в телах сложной формы (основана на методе конечных элементов) математическая модель теплоотдачи в турбулентном пограничном слое (в основе модели турбулентности — понятие о длине пути смешения). [c.3]

Напряженно-деформированное состояние материала во многом зависит от характера релаксационных процессов, развивающихся в деформированном теле. Релаксационные явления чрезвычайно важны для изучения всех особенностей строения материалов и для научного объяснения многих присущих им свойств. Для раскрытия физической картины напряженного состояния твердого тела понятие о релаксации как о процессе движения системы в направлении термодинамического равновесия вносит много существенного. Наличие напряжений первого, второго и третьего рода и явления релаксации свидетельствуют о том, [c.43]

Понятие о равновесных и обратимых термодинамических процессах [c.39]

Несмотря на эффективность термодинамического метода отдельные технические задачи не могут быть решены методами классической термодинамики. Поэтому в настоящее время все более широкое применение получает термодинамическая теория необратимых процессов, основные положения которой были сформулированы Л. Онзагером и развиты в трудах И. Пригожина, К. Ден-бига, де Гроота, Г. Казимира. Одним из главных вопросов этой теории является понятие о микроскопической обратимости, подробно рассмотренное в первой части. Таким образом, теория необратимых процессов могла бы войти в содержание настоящей работы. Однако ее применение к вопросам техники глубокого охлаждения пока что не может быть проиллюстрировано. [c.178]

Последняя глава — Приложения кинетической теории теплоты к термическим машинам — содержит прикладную часть общей теории термодинамики. Именно эта очень большая глава (содержащая около 120 страниц) наиболее ярко отображает технический характер курса термодинамики в учебнике Вышнеградского. В этой главе рассматриваются следующие темы Понятие о термических маши-, нах машины сомкнутые и разомкнутые сомкнутость машин как первое условие наивыгоднейшего действия обратимость процессов сомкнутой машины как условие наивыгоднейшего действия преимущество цикла Карно для термодинамических машин со всяким другим обратимым процессом разбор машин, действующих по циклу Карно, их неудобства замена адиабатных линий цикла Карно другими, удовлетворяющими наибольшей выгодности процесса регенератор и его значение общая теория кривых, представляющих изменение состояния тела при его движении через регенератор [c.58]

Понятия о теории обратимых процессов следует расчленять на понятия об обратимости механической и обратимости термодинамической. [c.221]

В гл. 1, являющейся по существу введением, устанавливается ряд основных термодинамических понятий и определений. Здесь говорится о термодинамической системе, координатах состояния, контрольной поверхности, воздействии на систему источников, потенциалах, состоянии равновесия системы, степенях свободы, квазистатических процессах и т. п. [c.353]

Т. А. Афанасьева-Эренфест, критически анализируя работу [56] Каратеодори, впервые показала в своих работах [2, 60], что второй закон термодинамики состоит из двух независимых утверждений, из которых первое относится к обратимым процессам, а второе — к нестатическим (необратимым) процессам, и четко установила различие между понятием об адиабатической недостижимости определенного состояния из другого состояния с помощью обратимого перехода и понятием о необратимости термодинамического процесса. [c.22]

Строго говоря, все без исключения реальные процессы, происходящие в машинах и аппаратах, относятся к четвертой группе, так как в них отсутствует как внутреннее, так и внешнее равновесие все они сопровождаются трением и неравновесным теплообменом. Тем не менее при термодинамическом анализе можно весьма плодотворно использовать и понятие о процессах первых трех групп. Заметим, что внешняя необратимость процессов, чаще всего происходящих в машинах, вследствие малой скорости расширения и сжатия может рассматриваться как результат нарушения только термического равновесия между источниками и приемниками тепла, с одной стороны, и рабочим телом — с другой. [c.44]

В термодинамическом процессе изменения состояния газа в общем случае к газу либо подводится тепло, либо оно от него отводится. Для анализа термодинамических процессов необходимо владеть методом, позволяющим устанавливать в разных случаях количества подводимого или отводимого тепла. Это можно сделать, пользуясь понятием о теплоемкости газов. [c.38]

В настоящей г лаве даются понятия о термодинамической, статистической и информационной энтропии, рассматриваются типы термодинамических систем, а также основные принципы макродинамики и синергетики, контролирующие самоорганизацию диссипативных структур в квазизакрытых и открытых системах. Приводятся примеры самоорганизации таких структур применительно к процессам, протекающим вдали от термодинамического равновесия в различных системах. [c.6]

Все реальные, осуществляемые человеком в его целях, процессы — суть процессы нестатические. Процессы ква-зистатические — суть абстрактные, идеальные процессы. Искусственно осуществить квазистатический процесс невозможно. Но, как было показано на примере, в условиях такого процесса величину внешнего воздействия (в данном случае — работу) в простой форме можно определить через параметры самой системы. Это открывает путь для количественного анализа. Поэтому понятие о квазистатическом процессе в термодинамике является понятием эталона, мерой сравнения и оценки реальных процессов. Весь аппарат-термодинамического метода исследования строится на основе понятия о квазистатическом процессе, позволяющем в наиболее простой и удобной для анализа форме записывать величину внешнего воздействия. Вот почему М. Ф. Окатов и И. Д. ван-дер-Ваальс цикл своих лекций назвали Курсом термостатики , подчеркивая тем самым квазистатический характер рассматриваемых процессов. Учитывая характер изучаемых процессов, можно было бы назвать эту науку и Термодинастатикой . [c.14]

Отсутствие времени в термодинамических соотношениях не означает, однако, что при их выводе не используются никакие сведения о кинетике процессов. Достаточно обратить внимание на физический смысл начальных определений, таких как изолированная система, тепловой контакт, открытая система и другие, чтобы убедиться в наличии общих кинетических условий в любой термодинамической задаче. Например, понятие изолированности означает пренебрежимо малую скорость релаксационного процесса в большой системе, включающей в себя рассматриваемую изолированную систему и внешнюю среду. Последняя же, чтобы выполнять роль резервуара неограниченной емкости с постоянными характеристиками на всбй граничной поверхности, должна, наоборот, обладать бесконечно большими скоростями релаксации по всем переменны . Смысл кинетиче- [c.33]

До сих пор при рассмотрении термодинамических процессов в качестве параметров состояния рабочего тела использовались его давление, температура, удельный объем, внутренняя энергия и энтальпия. Однако с их помощью нельзя графически изображать количество тепла, участвующее в том или. ином процессе, как это делалось применительно к работе, изображавшейся в диаграмме v — р. В связи с этим в термодинамике пользуются еще одним параметром состояния пабпчегл трла —энтропией. Понятие о нем строится на основе следующих соображений. [c.40]

Одним из основных представлений, развиваемых Пригожиным является понятие о негоэнтропии - энтропии, которую получает открытая система извне. Принцип Пригожина относится к одно.му из постулатов неравновесной термодинамики в любой неравновесной системе существуют локальные участки, находящиеся в равновесном состоянии. В классической термодинамике равновесие относится ко всей системе, а в неравновеснбй - только к ее отдельным частям. Это означает, что термодинамические функции состояния зависят от координат системы и времени процесса. Классическая термодинамика игнорирует подобную зависимость. Важно подчеркнуть, что продолжительность внешнего воздействия значительно превышает время элементарного процесса формирования равновесия в отдельных частях системы х,, т,е, х х . [c.65]

Понятие политропного процесса для идеального газа обобщает все ранее рассмотренные термодинамические процессы изотермический (и = 1), изобарный (я = 0), изохорный (л = оо) и адиабатный (и = х). На рис. 2.24 представленар, и-диаграм-ма, на которой нанесены кривые различных поли-тропных процессов. [c.146]

Ранняя книга Кинана [3], опубликованная в 1941 г., оказала благотворное влияние на преподавание термодинамики в учебных заведениях для инженеров в США и Великобритании. Однако, поскольку в этой книге понятия и теоремы классической термодинамики равновесных процессов выводились из циклической формулировки первого и второго законов, в результате получилась нежелательная концентрация внимания на циклических процессах в ущерб более естественным нециклическим процессам. Напротив, закон устойчивого равновесия Хацопулоса и Кинана, из которого первый и второй законы получаются как следствия, по существу, относится к нециклическим процессам. В равной мере это справедливо и для теорем о термодинамической доступности энергии. К сожалению, в циклическом подходе природу истинного источника необратимости не удается выявить слишком долго, в то время как в нециклическом подходе она проясняется с самого начала. Более того, циклический процесс в какой-то степени является искусственной конструкцией. Естественные процессы, протекающие в физическом мире, имеют в основном нециклический характер, причем циклический процесс рассматривается как особый случай, в котором реализуется такая последовательность нециклических процессов, что конечное термодинамическое состояние системы совпадает с начальным. Далее, если исходить из недоказанных утверждений о циклических процессах, то не удается естественным путем прийти к теоремам о термодинамической [c.13]

Около 50 лет назад Кинан получил выражение для термодинамической доступности энергии в условиях существования стационарных потоков. Это выражение обещало оказаться столь же революционным по своему влиянию на ход термодинамических рас-суждений, как это было в свое время с выражением для стационарного потока энергии. Оба этих выражения относятся к нециклическим процессам. То обстоятельство, что понятия и теоремы о термодинамической доступности энергии все еще не заняли безусловно заслуживаемого ими важного места, следует [c.14]

Иерархическая термодинамика (макротермодинамика или структурная термодинамика) изучает сложные гетерогенные химические и биологические системы, прежде всего открытые системы, обменивающиеся со средой веществом и энергией. Согласно иерархической термодинамики подобная система представляется в виде совокупности соподчиненных подсистем, иерархически связанных расположением в пространстве (структурная или пространственная иерарх,уя) и (или) временами установления равновесия (рис. 1.8). Отмечено, что возникновение структур различных иерархий биомира позволяет ввести представления о термодинамической самоорганизации (самосборка). Г.П. Гладышев рассматривает термодинамическую самоорганизацию как процесс самосборки, т.е. самопроизвольное упорядоченное объединение структур i-й иерархии с образованием структур (i+1)-й иерархии. Процесс самосборки является неравновесным процессом типа фазового перехода [72]. Введение понятия термодинамическая самоорганизация является важным в связи с необходимостью отличать этот тип самоорганизации от динамической самоорганизации (или - просто самоорганизаций в терминологии И. Пригожина) - процесса, в ходе которого возникает, воспроизводится или совершенствуется организация динамической Системы, находящейся в состоянии, далеком от равновесия. [c.38]

О паровых турбинах. Учебник Погодина, 1912 г. В учебнике Мерцалова 1901 г. было лишь сказано, что данные, полученные при рассмотрении цикла Ренкина, полностью относятся и к паротурбинным установкам . Применение термодинамических потенциалов при исследовании физических и химических процессов. Об условиях равновесия двухфазных и хил ических систем. Теория растворов. Правило фаз. Учебник Грузинцева, 1913 г. Введение в учебник по термодинамике термохимии. Учебник Грузинцева, 1913 г., затем учебники Плотникова, 1915 г., Мостовича, 1915 г. и Брандта, 1915 г. Исследование эффекта Джоуля — Томсона с выводом соответствующих дифференциальных соотношений. Понятие о точке инверсии и температуре инверсии. Вывод форл1улы температуры инверсии. Уравнение состояния перегретого пара Календара и уравнение Линде. Учебник Мостовича, 1915 г. Принцип Ле-Шателье. Диаграмма Т — 5 Стодола. Учебник Брандта, 1915 г. [c.211]

Для этого необходима достаточно большая мощность монохрома-тич. излучения, существенно нарушаю-щая равновесное распределение по энергетич. уровням, В рассматриваемом примере подсистема из трех уровней ——— -Ёз, может и не быть термодинамически изолированной от остальных уровней. Моиохроматич. излучение непрерывно поставляет энергию в систему, к-рая распределяется по уровням путем релаксац. процессов. Поэтому рассматриваемая система не является термодинамически равновесной. Однако и здесь можно ввести понятие О. т. по отношению к паре энергетич. уровней Е и Яд, определяя ее как [c.569]

Этот признак нисколько не противорс пгг основному положению термодинамики о том, чго критерием теплового равновесия взаимосвязанных тел служит равенство их температур. В подтормажи-вае.мом у поверхности слое непрерывно расходуется кинетическая эиергия потока п поддерживается иеобрати.мый процесс внутреннего тепловыделения за счет работы трения. В таких условиях понятие о тепловом равновесии в термодинамическом смысле неприменимо. [c.135]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...