Термодинамика атмосферы

Вышеприведенные выводы, относящиеся к самопроизвольным изменениям, применимы только к изолированным системам. На практике большинство наблюдаемых систем не являются изолированными, и поэтому важно определить изолированную систему, прежде чем применять к ней концепции второго закона термодинамики. Вообще изолированную систему обычно определяют как рассматриваемую систему плюс окружающую ее среду. Окружающая среда обычно включает в себя источник теплоты для получения и отдачи энергии в форме теплоты и источник работы, содержащий устройства для получения и отдачи энергии в форме работы. Земная атмосфера может быть рассмотрена как источник теплоты и как источник работы. [c.194]

Наконец, одним из практических методов защиты металлов от коррозии является создание условий, уменьшающих или полностью исключающих возможность протекания коррозионного процесса (применение защитных газовых атмосфер, обескислороживание воды, катодная защита), которые могут быть рассчитаны с помощью термодинамики. [c.11]

Все приведенные постулаты второго начала термодинамики эквивалентны между собой и все отражают необратимость реальных процессов. Одновременно эти формулировки (особенно последняя) утверждают и невозможность построения вечного двигателя второго рода, который способен был бы работать без разностей температур, т. е. при наличии только одного источника теплоты. Если бы такой двигатель можно было построить, то он работал бы, например, за счет охлаждения атмосферы воздуха, воды в океане и т. п. Утверждение принципа о невозможности построения вечного двигателя второго рода также может служить формулировкой второго начала термодинамики. [c.56]

В термодинамике (в теории тепловых двигателей) важное значение имеет процесс перехода тела из заданного начального состояния, отличающегося по своим параметрам от параметров окружающей среды, в состояние равновесия с окружающей средой. Именно в результате такого процесса производится в тепловых двигателях полезная внешняя работа. При этом в исходное начальное состояние рабочее тело переводится с помощью источника теплоты более высокой температуры, чем окружающая среда (т. е. атмосфера). [c.150]

Если предположить, что полезная работа, совершаемая системой, потребляется одной или несколькими другими системами, которые не взаимодействуют никаким иным способом с первой системой или атмосферой, то согласно второму закону термодинамики [c.57]

Причины столь резкого расхождения приведенных положений классической термодинамики с бесспорными реальными фактами заключаются в классической концепции теплоты, положенной в основу классического анализа. Вопреки этому анализу подвод тепловой энергии в рабочую полость пневматического двигателя совершается посредством тепловой миграции при температуре подводимого рабочего вещества, близкой к температуре окружающей среды (атмосферы). В этих условиях с первых моментов этапа расширения рабочего объема создаются условия, при которых температура рабочего вещества становится ниже температуры окружающей среды. В результате чего [c.196]

Секрет в том, что разности потенциалов (давлений и температур) здесь все же существуют, но они проявляются не в пространстве, а во времени. Наиболее наглядно это можно пояснить на примере атмосферы. Пусть в том районе, где находится двигатель, в ней нет никаких существенных разностей давлений и температур все тихо и спокойно. Но общие (во всех точках) давление и температура все же меняются (например, днем и ночью). Эти-то разности и можно использовать для получения работы (в полном согласии с законами термодинамики). Энтропия здесь, естественно, как и при [c.223]

Макс, давления, достигаемые в наст, время за сильными ударными волнами, составляют десятки млн. атмосфер. С ростом давления электронные оболочки атомов и ионов перестраиваются и поочередно разрушаются. Термодинамич. величины сверхплотной плазмы немонотонно зависят от 2 (см. Термодинамика плазмы). [c.254]

Диаграмма, приведенная на рис. 10, дает наглядное представление о способности атмосферы окислять или восстанавливать железо при данных условиях сжигания топлива, т. е. при заданных значениях коэффициента расхода воздуха а и температуры. Из диаграммы видно, что для устранения окисления металла при заданной температуре нагрева необходимо поддерживать в печной атмосфере строго определенное соотношение СО2/СО и Н2О/Н2. Для всего интервала температур подогрева стружки условия безокислительного нагрева создаются при сжигании газа в печи с коэффициентом расхода воздуха, равным 0,5. При этом следует иметь в виду, что данные диаграммы указывают только на термодинамику процесса окисления и не учитывают кинетику процесса. [c.23]

Инертные газы и вакуум практически мало влияют на термодинамику процесса спекания, азотные атмосферы представляют интерес с точки зрения образования нитридов при спекании высоколегированных порошковых сталей и поэтому в данной работе подробно не рассматриваются. [c.91]

Рассмотрев влияние атмосфер спекания на термодинамику физико-химических процессов, происходящих во время спекания, можно отметить следующее [c.96]

Однако реальная скорость коррозии не определяется однозначно уменьшением свободной энергии в какой-либо данной коррозионной реакции. Например, алюминий термодинамически более устойчив, чем цинк, а хром устойчивее железа, но практически в условиях атмосферы алюминий устойчивее железа. Следовательно, термодинамика дает данные о возможности протекания реакции коррозии металлов, а не о скорости этой реакции. Реальная устойчивость металла без учета конкретных условий коррозии не может быть охарактеризована каким-либо абсолютным числом, как это принято, например при суждении о механических свойствах металла. [c.6]

Прежде чем перейти к установлению основного уравнения, связывающего бо с величинами, характеризующими состояние нашей атмосферы, уравнения, непосредственно вытекающего из первого закона термодинамики, постараемся выяснить какого порядка величина для процессов, играющих роль в нашей атмосфере. Выяснение этого обстоятельства является чрезвычайно существенным в вопросах применения наших выводов к атмосферным явлениям . [c.110]

Этот избыток гидростатического давления и называют осмотическим давлением. Величина осмотического давления вполне может составлять несколько атмосфер, и мембрана должна выдерживать его при достижении равновесия. Осмотическое давление имеет важное значение для живых организмов, и исторически представление об осмотическом давлении сыграло большую роль в развитии термодинамики. В силу этих причин мы выбрали в качестве примера для этой главы термодинамическую теорию осмотического давления, предложенную Вант-Гоффом (1903). [c.138]

Металлическое состояние для большинства технических металлов в условиях атмосферы является с точки зрения термодинамики неустойчивым. Переход металлов из металлического состояния в ионное наиболее точно может быть охарактеризован величиной уменьшения свободной энергии при протекании соответствующей [c.273]

Развитая рядом ученых, начиная с М. В. Ломоносова, молекулярно-кинетическая теория вещества показывает, что в изложенной формулировке второй закон термодинамики относится к телам, состоящим из громадного числа молекул, т. е. к таким, которые находятся в непосредственно окружающей нас природе, и не может быть распространен на всю вселенную, атмосфера в которой сильно разрежена, а температуры низки. Опытами и теоретическим путем доказано, что в телах, состоящих из небольшого числа молекул, возможно самопроизвольное протекание процессов, которые в телах с громадным числом молекул сами по себе не протекают. Таким образом, распространение второго закона термодинамики на всю, вселенную незакономерно, [c.88]

Основной чертой теории пневматических приводов машин является применение положений термодинамики переменного количества газа. Это объясняется тем, что движение рабочих органов происходит при переменном заряде сжатого воздуха, так как полости рабочего цилиндра постоянно сообщены либо с магистралью, либо с атмосферой. Ввиду того, что количество энергии, поступающей с втекающим воздухом, является функцией времени, все остальные члены уравнения теплового баланса системы будут зависеть от времени, в отличие от членов уравнений классической термодинамики постоянного количества газа, которые можно принимать не зависящими от скорости протекания процессов. В теории пневматических приводов не всегда можно пользоваться, в силу указанных выше причин, уравнениями обычной термодинамики. Явления, протекающие в пневматических приводах, в общем случае не могут быть описаны уравнениями элементарных термодинамических процессов с постоянным показателем политропы. [c.8]

Металлическое состояние для большинства технических металлов является в условиях атмосферы, с точки зрения термодинамики, неустойчивым. [c.11]

При макрофизическом подходе к явлениям природы мы встречаемся со специфическими свойствами теплоты. Повседневный опыт дает основание утверждать, что невозможно возвращение какой-либо термодинамической системы (или рабочего тела) в первоначальное состояние без каких-либо изменений в окружающей ее среде. Первый закон термодинамики, утверждая взаимопревращаемость теплоты и работы, не ставит каких-либо ограничений в осуществлении этого процесса. Между тем повседневный опыт учит нас, что если превращение работы в теплоту не связано с какими-либо ограничениями, то обратный процесс - превращение теплоты в работу - требует для своего осуществления определенных условий. Первому закону термодинамики не противоречит существование вечного двигателя второго рода, т. е. такой машины, в которой внутренняя энергия, переданная рабочему телу в форме теплоты, полностью превращалась бы в работу. Такой двигатель позволил бы практически неограниченное количество внутренней энергии окружающей нас атмосферы, водных бассейнов и земной коры превратить в работу. Однако создание такого двигателя невозможно не только практически, но и теоретически. Эти особенности теплоты, не противоречащие первому закону термодинамики, должны быть постулированы отдельно. Широкое обобщение особенностей menjwmbi как формы передачи внутренней энергии от одного объекта к другому, обнаруживаемых при макрофизическом подходе к явлениям природы, и составляет содержание второго закона термодинамики. [c.52]

Тепловой двигатель, работающий только с одним теплоотдатчи-ком, называется вечным двигателем второго рода. Тогда второй закон термодинамики можно сформулировать и так вечный двигатель второго рода невозможен. В самом деле, если допустить создание двигателя, который работал бы только за счет охлаждения тепло-отдатчика, то, используя запасы внутренней энергии атмосферы или [c.35]

Второй закон термодинамики и энтролия позволили лучше оценить энергетические возможности систем. Еще Гиббс и Гельмгольц доказали, что в данной среде, например в земиой атмосфере, можно использовать только часть полной энергии системы At/, например химического топлива. Эта часть была названа свободной энергией — AF. Другая же часть энергии топлива -- связанная , равная произведению температуры окружающей среды То на изменение энтропии в обратимых процессах (например, в результате изменения числа молей газообразных веществ, участвующих в реакции)—Д5о, то есть — Qq—To Sq, — переходит в тепло и рассеивается в окружающей среде. Таким образом, максимальная работа, которую способна совершить система, не может превысить величины 1 тах=At/—7 оА5о=Д/ . Поскольку же в реальных процессах всегда имеют место потери вследствие необратимости — ToAS , то действительная работа всегда меньше максимальной —ГоСА о-Ь [c.160]

ВЛИЯНИЕ АТМОСФЕРЫ СПЕКАНИЯ НА ТЕРМОДИНАМИКУ ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ ПРИ СПЕКАНИИ СЛОЖНОЛЕГИРОВАННЫХ ПОРОШКОВЫХ СИСТЕМ [c.90]

Рассмотрены основные процессы, протекающие в металлах и сплавах при окислении, и их термодинамика. Описаны закономерности прямого окисления металлов и сплавов. Приведены различные реакции в смешанных средах и виды гортчей коррозии. Особое внимание уделено методам контроля защитной атмосферы и механизму воздействия примесей на структуру и свойства образующейся оксидной пленки. [c.223]

Гиршфельдер и др., 1961)). Однако асимметрия коэффициентов / дрие согласуется с фундаментальным соотношением взаимности Онзагера в неравновесной термодинамике (см. 2.2), хотя такое согласование имеет принципиальное значение при моделировании процессов тепло- и массопереноса в реальной многоатомной, химически активной смеси атмосферных газов Куртисс, 1968). Между тем, как отмечалось в Гл. 2, для этих целей часто некритично используются результаты, полученные методами кинетической теории одноатомных нереагирующих газов. По этим причинам полезно более подробно рассмотреть процессы диффузионного переноса в стратифицированной атмосфере. Термин диффузионный перенос охватывает здесь явления диффузии, теплопроводности и термодиффузии. [c.236]

Фиv3ик0-xимичe киe процессы в газе, сопутствующие движению тел в атмосфере Земли или других планет с гиперзвуковы-ми скоростями, осложняют картину течения, и учитывать их в теоретических исследованиях и при решении практических задач становится все более необходимым. Поэтому в книге приведен вывод уравнений, описывающих поведение несовершенных газов при высоких температурах, ограниченный рамками термодинамики с целью дать общее представление о структуре физических соотношений, замыкающих основную систему уравнений газовой динамики. [c.3]

В технической термодинамике используется также единица — физическая атмосфера, равная среднему даа лению атмосферного воздуха на уровне моря эта велН чина составляет [c.11]

Из второго начала термодинамики следует, что полностью устранить влияния, которые оставляет работа тепловой машины (в смысле изменений в атмосфере и водной среде), принципиально невозможно. Следовательно, вопрос состоит в том, чтобы эти остаточные влияния не были вредными для обитания человека и других форм жизни. Так, известно, что сбрасывая теплую воду конденсационных систем электростанций в пресные водоемы, можно чрезвычайно навредить вследствие, например, развития в теплой воде вредных водорослей. Однако комплексное решение вопроса может в отдельных случаях не только ослабить или устранить этот вредный эффект, но, напротив, превратить его в полезный. Представим себе, что вода повышенной температуры не направляется непосредственно в водоем, а используется в теплипах для выращивания теплолюбивых растений. [c.95]

Удельное давление. Каждое тело испытывает давление, производимое на его поверхность окружающей средой. Это давление в каждом месте поверхности направлено по нормали к элементу поверхности внутрь тела в равновесном состоянии оно уравновешивается равны.м и прот )вополож-но направленным давлением тела на окружающую среду (упругостью тела). Для состояния тела характерна величина так называемого удельного давления р, т. е. давления на единицу повер.хности тела, за которую з термодинамике принимается квадратный метр, и, следовательно, удельное давление измеряется в килограммах на квадратный метр (кг/ж ). Для практического употребления эта единица удельного давления, однако, очень мала поэтому в технике его измеряют в килограммах на квадратный сантиметр (кг/сж ) эта единица измерения носит название атмосферы (аг), точнее технической атмосфер ы очевидно, что [c.13]

К вазистационарный анализ быстрого истечения из сосуда является классической задачей в термодинамике. Однако при этом возникает много противоречий, которые не могут быть рассмотрены в рамках классической термодинамики. Гиффен [38] проанализировал скорость уменьшения давления в сосуде при истечении жидкости под действием внутреннего давления в атмосферу через внезапно открываемое отверстие. Используя численные методы, Гиффен обнаружил, что внутреннее давление в сосуде не умень- [c.309]

Гетеромолекулярный процесс состоит из двух стадий. Первая стадия образования частиц представляет собой газофазную химическую реакцию газа при низком давлении паров. Вторая стадия сводится к описанному выше гомогенному процессу образования частиц. Детальные исследования термодинамики сложных процессов гетеромолекулярной нуклеации таких многофазных систем как атмосфера, только начались. Поэтому до сих пор остается большое число неясных вопросов. В частности, не решены задачи об участии в этих процессах паров различных веществ, хотя и отмечается лидирующая роль образования зародышей при участии паров воды и серной кислоты. Недостаточно исследована роль паров сложных органических соединений и роль всегда присутствующих в атмосфере других частиц, а также роль дополнительных [c.101]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...