Количественная формулировка второго закона

Свойство энтропии возрастать в необратимых процессах, да и сама необратимость находятся в противоречии с обратимостью всех механических движений и поэтому физический смысл энтропии не столь очевиден, как, например, физический смысл внутренней энергии. Максимальное значение энтропии замкнутой системы достигается тогда, когда система приходит в состояние термодинамического равновесия. Такая количественная формулировка второго закона термодинамики дана Клаузиусом, а ее молекулярно-кинетическое истолкование Больцманом, который ввел в теорию теплоты статистические представления, основанные на том, что необратимость тепловых процессов имеет вероятностный характер. [c.76]

Рассмотрим цикл Карно, который имеет очень важное значение при выводе количественной формулировки второго закона термодинамики. Такой цикл может совершать любое упругое тело. Цикл Карно состоит из двух изотермических и двух адиабатных процессов, попеременно чередующихся между собой. [c.55]

Количественная формулировка второго закона [c.66]

Из анализа выражения (12,5) следует, что переход тепла самопроизвольно возможен только от тел с более высокой температурой к телам с более низкой температурой и что невозможно построить периодически действующую машину, которая бы полностью превращала теплоту в работу. Следовательно, выражение (12,5) содержит в себе обе качественные формулировки второго закона термодинамики, поэтому (12,5) можно считать количественной формулировкой второго закона термодинамики. [c.67]

Обобщение количественной формулировки второго закона термодинамики [c.81]

Количественная формулировка второго закона термодинамики для обратимого и необратимого круговых процессов имеет следующий вид [c.81]

Более подробно свойства энтропии будут рассмотрены при изучении необратимых и обратимых адиабатных процессов. Сейчас мы рассмотрим уравнение (14.10), которое выражает количественную формулировку второго закона термодинамики для обратимых процессов. [c.84]

Это соотношение дает количественную формулировку второго закона термодинамики для простейшего случая— машины с нагревателем и одним холодильником. Покажем, что выражение (4,6) является наиболее общим и содержит в себе обе ранее данные формулировки второго начала термодинамики. [c.97]

Начнем с того, что с помощью рассмотрения цикла Карно получим важные следствия и количественную формулировку второго закона термодинамики. [c.228]

Это универсальное утверждение вытекает из второго закона термодинамики и может служить количественной формулировкой второго закона термодинамики для любого обратимого цикла Карно, в котором рабочим телом может быть произвольная двухпараметрическая среда. [c.232]

Это и есть количественная формулировка второго закона термодинамики для необратимого цикла Карно. [c.237]

Второй закон термодинамики утверждает, что суш,ествует аддитивная функция состояния термодинамической системы — энтропия. При обратимых процессах в адиабатически изолированной системе ее энтропия не изменяется, а при необратимых — увеличивается. В отличие от энергии значения энтропии изолированной системы зависят, следовательно, от характера происходящих в ней процессов в ходе релаксации энтропия изолированной системы должна возрастать, достигая максимального значения при равновесии. Выясним количественную меру энтропии, вытекающую из приведенной выше формулировки второго закона. [c.50]

Оно является другой формулировкой второго закона Ньютона, выражающего и причину появления ускорения у материальной точки, и соответствующие количественные зависимости. [c.206]

Второй закон Ньютона устанавливает количественную связь между изменением движения, совершаемого материальной точкой и приложенной к ней силой. Формулировка второго закона (в переводе А. Н. Крылова) гласит [c.13]

Если первый закон термодинамики характеризует процессы превращения энергии с количественной стороны, то второ й закон термодинамики характеризует качественную сторону этих процессов. Наиболее общая формулировка второго закона термодинамики любой самопроизвольный процесс является необратимым. [c.113]

Оценка энергетических ресурсов с помощью эксергии широко используется и в теории — во многих разделах термодинамики и в инженерной практике. Эксергия служит общей, единой мерой любых видов энергии (потока теплоты, вещества, излучения), определяя точной количественной мерой ее качество. Она дает возмол ность сформулировать второй закон термодинамики в менее общей, но зато более практически удобной форме, чем энтропия. Эта формулировка гласит В любых реальных процессах, протекающих в условиях взаимодействия с равновесной окружающей средой, эксергия либо остается неизменной (в идеальных процессах), либо уменьшается (в реальных). Это означает, что любой процесс, в котором общая эксергия на выходе Е" равна или меньше входящей Е, возможен напротив, если Е" >Е, то невозможен и представляет собой некий вариант ррт-2. [c.159]

Исходя из количественной формулировки первого и второго законов термодинамики, можно получить уравнение, которое включает в себя оба закона. [c.87]

В приведенных двух последних соображениях подчеркиваются количественная и качественная стороны процесса теплообмена. Количество переданного движения телом А телу Б не может быть больше, чем имеет само тело А, что является, как уже отмечалось, содержанием первого закона термодинамики. Качественная сторона процесса заключается в том, что движение, а значит и тепло, может передаваться лишь от тела более нагретого к телу менее нагретому и что эта передача может происходить лишь до тех пор, пока не сравняются скорости движения частичек обоих тел. Отсюда следует, что обратный процесс передачи движения от менее нагретого тела, частички которого имеют меньшие скорости, к более нагретому с большими скоростями частичек не- возможен. Невозможна, следовательно, и передача тепла от холодного к более теплому телу. Указанные соображения Ломоносова составляют содержание второго закона термодинамики в формулировке, высказанной Клаузиусом в 1850 г., т. е. спустя примерно 100 лет после Ломоносова. [c.5]

Как видно из формулировки первого закона термодинамики, он устанавливает количественное соотношение между различными видами энергии при их взаимных превращениях. Однако этот закон ничего не говорит о том, при каких условиях та)кие превращения могут происходить. На этот последний вопрос дает ответ второй закон термодинам ики. [c.70]

Выводы термодинамики, как науки об энергетических балансах и равновесиях, независимы от предположений о механизме, совершающемся в природе процессов. Первое начало термодинамики представляет собой общий закон сохранения энергии применительно к термическим явлениям. Второе начало термодинамики указывает на односторонность всех протекающих процессов, на стремление любой предоставленной самой себе системы к достижению конечного состояния равновесия. В совокупности первое и второе начала термодинамики позволяют дать в общем количественную формулировку условий равновесия, предсказать направление, в котором пойдет тот или другой процесс в данных конкретных условиях и степень его завершенности. Если из термодинамики следует, что в данных условиях какой-либо процесс невозможен, то это означает действительно полную невозможность его осуществления при помощи любого приспособления или катализатора -такую же невозможность, как создание вечного двигателя. Если же термодинамика устанавливает, что процесс возможен, то это указывает лишь на его принципиальную осуществимость. Реализация же этого процесса будет зависеть от того, с какой скоростью в рассматриваемых условиях будет двигаться состояние равновесия, т.е. от кинетических факторов. [c.46]

Выражение (12,5) представляет собой количественную формулировку второго закона термодинамики для системы с одним геплоотдатчиком и одним теплоприемником. Оно получено с помош,ью второго закона термодинамики и содержит в себе его качественные формулировки. [c.66]

Соотношение (14,9) дает нам количественную формулировку второго закона термодинамики для произвольнсго обратимого цикла. Ранее мы установили, что если интеграл по замкнутому контуру равен нулю, то подинтегральное выражение представляет собой полный дифференциал некоторой функции [c.83]

Существует много уравнений, определяющих влияние температуры на смещение состава азеотропов в бинарных системах. Все эти уравнения включают, в какой-либо форме, теплоты испарения компонентов. Мы приведем здесь только уравнение, полученное в работе Сторонкина и Морачевского [112] и являющееся количественной формулировкой второго закона Вревского [101] [c.56]

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]

После крушения теории теплорода теплота окончательно рассматривается как энергия движения составляющих тело материальных частиц (атомов, молекул). Но между теплотой и механической энергией вскоре обнаружились принципиальные отличия. Например, при торможении автомобиля его тормозные колодки нагреваются, но обратный процесс абсолютно невозможен — сколько бы мы ни нагревали колодки, автомобиль все равно останется на месте. Закон сохранения и превращения энергии, раскрывая количественную сторону превращений энергии, ничего не говорит о принцигшальных качественных отличиях между ее различными формами. Можно указать на другие принципиальные особенности тепловых явлений. Одним из самых очевидных наблюдений является то, что при различных видах работы часть энергии выделяется в виде теплоты. В природе существует тенденция к необратимому превращению различных видов энергии в теплоту, поскольку обратное превращение тепла в работу, за исключением изотермических процессов, невозможно. Другой, не менее очевидной особенностью тепловых явлений является то, что нагретые тела всегда стремятся прийти в равновесие с окружающей средой. Но и в этих процессах передачи теплоты существует односторонность, которую Р. Клаузиус сформулировал в качестве тепловой аксиомы Теплота не может сама собой переходить от тела холодного к телу горячему . Значение этого положения оказалось настолько важным, что его стали рассматривать как одну из формулировок второго начала термодинамики. Л. Больцман писал Наряду с общим принципом (законом сохранения и превра]цения энергии. — О. С.) механическая теория тепла установила второй, малоутешительным образом ограничивающий первый, так называемый второй закон механической теории тепла. Это положение формулируется следующим образом работа может без всяких ограничений превращаться в теплоту обратное превращение тепла в работу или совсем невозможно, или возможно лишь отчасти. Если и в этой формулировке второй принцип является неприятным дополнением к первому, то благодаря своим последствиям он становится гораздо фатальнее . [c.79]

Эта формулировка показывает, что энтропия системы представляет собой шараметр, изменение которого отражает не только качественно, но и количественно ограничения, накладываемые на тепловые процессы вторым законом термодинамики. В наиболее общей форме эти ограничения описываются формулой [c.79]

В формулировке первого закона Ньютона устанавливаются условия, при которых это естественное движение (инерциальное) ос)шдествляется. Он дает возможность выбрать такую систему координат, в которой такие естественные движения существуют. Вторым законом Ньютона устанавливается, что сила обусловливает не скорость материальной точки, а ее ускорение, причем не вообще ускорение, а ускорение в той системе координат, в которой при отсутствии силы скорость тела была бы постоянной, т. е. движение было бы естественным . Как и в механике Аристотеля, сила учитывает влияние внешних условий на движение тела. Источниками силы являются материальные тела и, следовательно, сила является количественной мерой взаимодействия материальных тел. Третий закон Ньютона устанавливает, что сила, с которой одно из взаимодействующих тел действует на др тое, равна по абсолютной величине, но направлена противоположно силе, с которой это другое тело действует на первое. [c.345]

Со времен Галилея задачи о движении падающих или брошенных тел привлекали внимание всех известных ученых XVII в. Третий день Бесед [19] Галилей посвятил количественной теории свободно падающих и скользящих вдоль наклонной плоскости тел. При обсуждении задачи о падении тел он приводит, в своей терминологии, формулировку аналога будущего второго закона Ньютона Совершенно ясно, что импульс тела к падению столь же велик, как то наименьшее сопротивление или та наименьшая сила, которые достаточны для [c.124]

Важную роль в установлении точной количественной формулировки закона сохранения энергии сьп рал знаменитый немецкий естествоиспытатель, врач, физик и философ Герман Людвиг Фердинанд Гельмгольц. В 1847 г. он выступил в Берлине на заседании недавно образованного Физического общества со своим знаменитым докладом О сохранении сильп>, где он высказался и о вечном движении Вообразим себе систему тел природы, которые состоят в известных пространственных взаимоотношениях друг с другом и начинают двигаться под действием своих взаимных сил до тех пор, пока они не придут. в определенное другое положение мы можем рассматривать приобретенные ими скорости как результат определенной механической работы и можем выразить их через работу. Если бы мы захотели, чтобы те же силы пришли в действие во второй раз, совершая еще раз ту же работу, то мы должны бы были привести тела каким бы то ни было образом в первоначальные условия, применяя другие силы, которьпии мы можем располагать. Мы на это затратим определенное количество работы приложенных сил. В этом случае наш принцип требует, чтобы количество работы, которое получается, когда тела системы переходят из начального положения во второе, и количество работы, которое затрачивается, когда они переходят из второго положения в первое, всегда было одно и то же, каков бы ни был способ перехода, путь перехода или его скорость. [c.180]

Первая, пока еще несовершенная, формулировка закона сохранения и превращения сил была дана Майером в статье О количественном и качественном определении сил , отправленной в Анналы физики 16 июля 1841 г. Ее не напечатали, даже не удостоив автора ответа. Вторая статья Замечания о силах неживой природы была опубликована в мае 1842 г. в Анналах химии и фармацевтики Либихом. Заглавия статей ничего не говорили о значительности содержания, текст тоже с трудом рыскрывал его. И это не удивительно, ибо подготовка Майера в области физики и математики была слабой. [c.118]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...