Исследуемая система и окружающая среда

ИССЛЕДУЕМАЯ СИСТЕМА И ОКРУЖАЮЩАЯ СРЕДА [c.34]

В неравновесной термодинамике рассматриваются системы, состоящие в общем случае из нескольких компонентов вещества, отделенных от окружающей среды оболочкой, обладающей определенными свойствами. Оболочка может быть изолированной — исключающей переход энергии и вещества, закрытой — пропускающей отдельные или все виды энергии, но не пропускающей вещество, и открытой — пропускающей как энергию, так и вещество. Свойство оболочки и процессы, происходящие на ее границе, определяются взаимодействием рас- сматриваемой системы с окружающей ее средой. Характер этого взаимодействия зависит от свойств исследуемой системы и окружающей среды и задается в форме граничных условий. В этом случае работа рассматриваемой системы может изучаться независимо от окружающей среды. [c.7]

Если вещества, участвующие в превращении, не полностью термически изолированы от окружающей среды, то возможны процессы, при которых энтропия уменьшается. Но в этом случае в окружающей среде происходят процессы, в которых энтропия растет, притом в большей мере, чем уменьшается в исследуемом процессе. Таким образом, суммарная энтропия данной системы и окружающей среды растет. [c.85]

В выражениях (3.1). .. (3.3) Е представляет собой совокупность внешних факторов, в которую при заданном типе установки входят термодинамические циклы, типы агрегатов и конструктивно-компоновочные решения по ним, а также параметры, определяющие взаимодействие исследуемой теплоэнергетической установки с другими системами энергетики, отраслями народного хозяйства и окружающей средой. Параметры совокупности Е можно считать заданными, т. е. Е = Е . [c.41]

Это означает, что с увеличением объема вещества давление в этом веществе будет увеличиваться. Как и прежде, рассмотрим систему, состоящую из двух частей — из вещества и окружающей среды, причем между ними осуществляется теплообмен, при котором температуры обеих частей системы одинаковы. Пусть давление исследуемого вещества увеличится по сравнению с давлением окружающей среды на бесконечно малую величину. Очевидно, что вследствие этого исследуемое вещество несколько расширится, а объем окружающей среды уменьшится (она сожмется). Однако в соответствии с (5-65) это приведет к дальнейшему росту давления рассматриваемого вещества, что в свою очередь вызовет увеличение объема этого вещества, и т. д. Непрерывно ускоряясь, процесс поведет к безграничному расширению вещества при бесконечно большом росте давления вещества. Если взять другой случай, когда в рассматриваемой нами системе давление исследуемого вещества в начальный момент чуть меньше, чем давление окружающей среды, то аналогичные рассуждения приведут нас к неизбежности лавинообразного процесса уменьшения объема исследуемого вещества при уменьшении давления этого вещества. [c.130]

Формальный анализ методических погрешностей измерения нестационарных температур может быть сделан иа основе решения двух задач теплообмена исследуемого тела с окружающей средой теплообмена системы ИПТ — тело с той же средой. [c.398]

Одной из основных проблем в изучении механического поведения биологических материалов является необходимость создания единой методики испытания, что дало бы возможность сопоставлять результаты исследований разных авторов и оценивать их достоверность. Здесь следует отметить, что изучение механических свойств биологических тканей представляет значительно большие трудности, чем изучение традиционных конструкционных материалов. Эти трудности объясняются тем, что при испытании биологических тканей необходимо учитывать влияние не только механических факторов (вид испытания, скорость нагружения или деформирования, продолжительность нагружения, ориентация образцов относительно главных осей анизотропии, форма и раз-.....меры образцов, температура и влажность образцов и окружающей среды во время хранения и эксперимента и др.), но и целого ряда биологи-ческих факторов (раса, пол и возраст человека, степень активности физиологических функций, а также вид и степень патологических изменений в рассматриваемом материале, причина смерти человека, локализация исследуемого образца в изучаемой биологической системе и др.). При этом отдельный фактор уже сам по себе может быть рассмотрен как независимая постоянная. Например, практический интерес представляет изучение механических свойств биологических тканей в зависимости от скорости [c.478]

Система уравнений (10.7) устанавливает связь между пространственными и временными изменениями с1 и Т. Для однозначного определ[ения полей этих величин необходимо задаться начальным их распределением в материале, законом взаимодействия окружающей среды с поверхностью материала и формой исследуемого образца. Анализ решений системы уравнений (10.7) при соответствующих краевых условиях позволил выявить механизм сушки различных материалов и создать серию скоростных методов экспериментального определения теплофизических характеристик влажных капиллярно-пористых тел. [c.361]

Наряду с абсолютной величиной диффузионных потенциалов нужно учитывать также и их зависимость от температуры и соответствующую зависимость потенциалов электродов сравнения. При этом для вы- ражения (2.29) важное значение имеет также и зависимость растворимости солей металлов от температуры. По этим соображениям иногда отдают предпочтение электродам сравнения. с постоянной концентрацией соли перед электродами сравнения с насыщенными растворами. По практическим причинам электроды сравнения часто размещают за пределами исследуемой системы при температуре окружающей среды и соединяют со средой солевым мостиком, в котором сглаживаются различия в давлении и температуре. Все потенциалы, приводимые в настоящем справочнике, получены по такой схеме, если конкретно не оговорено иное, [c.84]

Традиционные методы геометрии, широко используемые в естественных науках, в том числе в материаловедении и механике деформируемых тел, основаны на приближенной аппроксимации структуры исследуемого объекта геометрическими фигурами, например линиями, отрезками, плоскостями, многоугольниками, многогранниками, сферами, метрическая и топологическая размерности которых равны между собой. При этом внутренняя структура исследуемого объекта, как правило, игнорируется, а процессы образования структур и их взаимодействия между собой и с окружающей средой характеризуются интегральными термодинамическими параметрами. Это, естественно, приводит к утрате значительной части информации о свойствах и поведении исследуемых систем, которые, в сущности, заменяются более или менее адекватными моделями. В некоторых случаях такая замена вполне оправданна. В то же время известны ситуации, когда использование топологически неэквивалентных моделей принципиально недопустимо. В частности, при изучении сложных динамических систем необходимо учитывать особенности топологии как тонкой структуры объектов, так и фазовых траекторий системы. Дробная метрическая размерность таких объектов не только характеризует их геометрический образ, но и отражает процессы их образования и эволюции, а также определяет динамические свойства. [c.33]

Можно заметить, что диапазон используемых для усталостных испытаний машин очень широк — от самых простых до чрезвычайно сложных. Очень сложные испытательные системы, используемые, например, для натурных испытаний, позволяют получать данные, применимые лишь для исследуемой конструкции и лишь в условиях, соответствующих условиям проведения испытаний. Результаты, полученные для вполне определенной конструкции и заданных условий, очень точны, однако экстраполировать их на другие условия или на другие изделия очень сложно, если вообще возможно. С другой стороны, данные лабораторных исследований усталости на простых образцах имеют общий характер, их можно использовать при расчетах практически любых изделий из исследованного материала. Однако для применения этих данных на практике требуется умение количественно оценить различия между лабораторными и эксплуатационными условиями, включая эффекты асимметрии нагружения, непостоянства амплитуды напряжения, условий окружающей среды, размеров, температуры, обработки поверхности, остаточных напряжений и т. п. Диапазон осуществляемых усталостных испытаний весьма широк — от простейших испытаний гладких образцов до сложнейших натурных испытаний изделий. Любые испытания полезны и направлены на достижение вполне определенных целей. [c.183]

В первой и во второй частях книги получены 29 уравнений, содержащие только упомянутые 29 величин, которые характеризуют напряженно-деформированное состояние. Следовательно, получена замкнутая система уравнений теории пластичности. Она представляет собой математическую модель упруго-пластической деформации. Напряженно-деформированное состояние в любом процессе обработки металла давлением (при прокатке, волочении, прессовании и др.) удовлетворяет этой системе уравнений. Поэтому ее недостаточно для достижения указанной цели теории пластичности. При интегрировании системы дифференциальных уравнений появляются новые постоянные и функции координат и времени, для определения которых нужны дополнительные уравнения, конкретизирующие процесс. Это уравнения, описывающие начальное состояние тела в момент времени f (начальные условия), и уравнения, отображающие взаимодействие деформируемого тела с окружающей средой (граничные условия). Совокупность начальных и граничных условий называется краевыми условиями. Они определяют пространственно-временную область, в пределах которой происходит исследуемый процесс обработки металла давлением, и вместе с замкнутой системой уравнений теории пластичности образуют краевую задачу. Ее решение, т. е. результат интегрирования замкнутой системы уравнений при заданных начальных и граничных условиях, представляет собой математическую модель рассматриваемого процесса (прокатки, волочения, прессования и т. д.) в виде 29 функций координат [c.233]

Изучаемая система всегда в какой-то мере взаимодействует с окружающей средой. Очень часто это взаимодействие и является причиной возникновения исследуемого процесса в системе. [c.284]

Значение термодинамики состоит в том, что она дает возможность описать сложные системы со многими внутренними степенями свободы с помощью небольшого числа переменных. Наиболее простыми из них являются, вероятно, динамические переменные, такие, как объем V, масса М системы и давление р, которое она оказывает на окружающую ее среду. Дополнительными переменными являются количества различных веществ, составляющих исследуемую систему, и ее температура Т. [c.9]

Выбор способа описания системы, или, что то же, выбор какого-либо определенного набора термодинамических параметров, которые должны характеризовать состояние системы. По существу, этот выбор определяется тем, каким образом мы выделяем (реально или мысленно) исследуемый макроскопический объект из окружающей среды. Эта процедура, естественно, неоднозначна и во многом зависит от тех конкретных задач, которые мы перед собой будем ставить. Рассмотрим наиболее важные для нас и часто используемые способы выделения исследуемого нами термодинамического объекта. [c.35]

ТЕОРИЯ ПОДОБИЯ, учение о методах обобщения данных опыта путем представ.яет1,я результатов эксперимента в форме таких зависимостей, к-рые по своей структуре отвечают механизму исследуемого явления. Исходными понятиями Т. п. являются следующие. Диференциальное ур-ие (или система диференциальных ур-ий) представляет собой математич. модель механизма, общего целому классу явлений. Индивидуальные различия отдельных явлений одного и того же класса обусловлены обстоятельствами произвольными и посторонними по отношению к их механизму—состоянием физич. области, охваченной процессом (системы) к моменту его возникновения (начальные условия), и взаимодействием между системой и окружающей средой (граничные условия). Кроме того-различия вносятся неодинаковостью физич. свойств тех тел, из к-рых образована система. Данные, которые в своей совокупности исчерпывающим образом определяют все эти особые обстоятельства, имеют значение условий однозначности, т. к. присоединение их к основным ур-иям выделяет нек-рое единичное явление из класса ему подобных. При сравнении явлений, принадлежащих к одному и тому же классу, обнаруживаются весьма глубокие различия их свойств. Поэтому возможность распространения результатов, полученных при изучении конкретного явления, на все другие явления того же класса исключена. В этом смысле класс явлений—область очень широкая.. [c.425]

При создании электрических моделей применяются два способа. По первому способу, согласно которому электрические модели должны повторять геометрию исследуемой системы, их изготавливают из материала с непрерывной проводимостью (электропроводная бумага, фольга, электролит и т. д.) — это модели с непрерывными параметрами процесса. Вырезав из электропроводной бумаги фигуру, соответствующую поперечному сечению тела, и создав на ее контурах граничные условия, можно, измеряя и (х, у), найти температурное поле I х, у). Граничные условия первого рода задаются некоторым потенциалом и, второго — плотностью тока, третьего — электрическим потенциалом и , соответствующим температуре окружающей среды и добавочным электрическим сопротивлением Яа, имитирующим термическоб сопротивление теплоотдачи 1/а. [c.192]

Неизменяемость температуры воды калориметра свидетельствует о том, что при исследуемом процессе нет теплообмена между газом, рассматриваемым в качестве системы, и водой калориметра, представляющей собой окружающую среду, т. е. (1д — 0. Внешняя работа газом также не совершается (стенки сосудов жесткие), поэтому и й1 = 0. Из уравнения закона сохране- [c.66]

Первый практически примененный ледяной калориметр был разработан Лавуазье и Лапласом в 1780 г. [2]. На рис. 1.1 схематически показана конструкция этого прибора. Камера для исследуемого образца полностью погружена в сосуд с двойными стенками, пространство между которыми заполнено кусочками льда (внутренняя ледяная рубашка). Этот сосуд в свою очередь помещен в другой сосуд с двойными стенками, между которыми также находится смесь лед — вода (наружная ледяная рубашка). В системе устанавливается тепловое равновесие приО°С. Принцип действия калориметра основан на том, что собственно калориметрическая система, т.е. внутренняя ледяная рубашка изолирована от окружающей среды внешней рубашкой, в которой любой нарушающий равновесие тепловой поток извне компенсируется теплотой фазового [c.9]

Более строго, в совр. понимании, П. т. — учение о методах исследования явлений, основанное на идее, что каждая задача должна рассматриваться в своих, характерных для нее нереме пных, представляющих собой безразмерные степен1н,1е комплексы (см. Размерностей анализ), составленные из величин, существенных для исследуемой задачи. Конечная цель исследования — определение количеств, закономерностей явлений, т. е. установление зависимостей, к-рыми неизвестные величины, существенные для процесса, определяются как ф-ции величин, известных непосредственно по постановке задачи. Однако аргументами в этих зависимостях являются пе только независимые переменные, но и параметры задачи (размеры системы, физ. константы, режимные параметры). Значения параметров фиксируются условиями задачи и изменяются при переходе от одного частного случая к другому. Папр., при рещении задачи о перераспределении тепла в твердом теле темп-ра (искомая переменная) определяется как однозначная ф-ция координат и времени (независимые переменные). Однако ур-ние, связывающее темп-ру с координатами и временем, включает ряд параметров (размеры тела физ. константы вещества — теплопроводность, теплоемкость, плотность величины, характеризующие начальные и граничные условия, — темп-ру тела перед началом процесса, темп-ру поверхности тела или окружающей среды коэфф. теплоотдачи). Т. о., темп-ра оказывается ф-цией большого числа аргументов различного типа. [c.80]

Совокупность объектов, взаимодействующих межд собой и с окружающей средой по определенным законам, назы вается системой. Ее состояние в каждый момент времени мож но описать с помощью выбранных определенным образом пара метров. Процесс изменения параметра по времени, который ха рактеризуется поочередным его возрастанием и убыванием, на зывается колебательным. Колебания щироко распространены i природе и технике (колебания атомов вещества, биение сердца световые волны, радиотехника и т. д.). Мы будем рассматри вать механические колебания, т. е. колебания механических си стем. Колебания разделяются на стационарные и неста ционарные. Простейщим, но часто встречающимся видо стационарных колебаний являются гармонические (синусо идальные) колебания, при которых исследуемый параметр. изменяется (рис. 4.1) по закону > [c.50]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...