Термодинамика и геометрия

Исторически сложилось так, что закономерные научно обоснованные связи были установлены сначала в области геометрии и кинематики, затем динамики, термодинамики и электромагнетизма. Последовательно строились и системы единиц. В связи с этим общего решения всей совокупности уравнений связи можно было избежать, а их решение свести к последовательному определению единиц в соответствующих разделах физики. [c.18]

До недавнего времени развитие науки базировалось на евклидовой геометрии и законах классической термодинамики, установленных для изолированных систем, т.е. для таких систем, которые не допускают переноса энергии и вещества через свои границы. В дальнейшем была показана возможность использования этих законов и для закрытых систем, допускающих перенос энергии через свои границы. Однако, в природе, как правило, системы являются открытыми, т.е. обмениваются энергией и веществом с окружающей средой. [c.3]

Термодинамические потенциалы U, F, G, H можно представить графически в пространстве соответствующих независимых переменных в виде поверхностей, которые обычно строят на основании опытных данных. Эти поверхности, а следовательно, и свойства самого вещества исследуются потом с помощью дифференциальной геометрии. Поэтому геометрические методы в термодинамике имеют большое значение. Одна из важных термодинамических работ Гиббса так и называется Метод геометрического представления термодинамических свойств при помощи поверхностей . [c.109]

Химическое осаждение из паровой фазы ( VD). При химическом осаждении из паровой фазы происходит введение в камеру с образцами паров заданного состава, создаваемых на независимой стадии процесса, и их взаимодействие с поверхностью деталей. Основное преимущество метода по сравнению с твердофазным диффузионным насыщением из засыпок заключается в том, что он позволяет наносить покрытия на поверхности внутренних каналов змеевиков охлаждения аэродинамических элементов с пленочным охлаждением. Пары могут прогоняться насосами через внутренние каналы, обеспечивая получение однородных покрытий хорошего качества даже при очень сложной геометрии этих каналов. (При диффузионном насыщении из засыпок небольшое количество паров, из которых происходит осаждение материала покрытия, также может проникать во внутренние каналы через охлаждающие отверстия, однако "рассеивающая способность" метода очень ограничена). Другим преимуществом метода химического осаждения из паровой фазы является гибкость его управления, позволяющая формировать паровую фазу нужного состава. Это обусловлено тем, что термодинамика формирования [c.93]

Ошурков читал в указанных институтах ряд научных дисциплин начертательную геометрию детали машин термодинамику тепловые двигатели паровые турбины двигатели внутреннего сгорания. Кроме того. Ошурков вел в МВТУ курсовое и дипломное проектирование по двигателям внутреннего сгорания и паровым турбинам. [c.637]

Независимо от механизма переноса, тепловой поток всегда направлен от более нагретого к менее нагретому телу, а сам процесс теплообмена, согласно второму закону термодинамики, является необратимым. Теплообмен между телами зависит от их формы и размеров, а также от времени процесса, так как происходит в конкретных пространственно-временных условиях. Другими важными факторами являются физические свойства тел и их агрегатное состояние. В результате перепад температур, геометрия и физические свойства тел, агрегатное состояние и параметры теплоносителя, а также время процесса будут определять интенсивность теплообмена и количество переносимой теплоты. [c.269]

Первоначальные понятия математики (например, точка, прямая, плоскость в евклидовой геометрии) вводятся без определения. Первоначальные величины в физике вводятся на основе опыта, то есть с помощью измерения. Само их существование обусловлено тем или иным физическим законом. Например, существование температуры обусловлено вторым законом термодинамики, в частности, существованием состояний теплового равновесия, которое осуществляет симметричное и транзитивное отношение на множестве всех термодинамических систем и делит его на классы эквивалентности. Температура является меткой , нумерующей эти классы эквивалентности. Порядок на множестве классов эквивалентности также устанавливается законом возрастания энтропии температура 7 системы а больше температуры 7 системы Ь, если при их контакте энергия переходит от системы а к системе Ь. Подчеркнем, что в механике конечного числа частиц такого закона нет, там энергия переходит от системы а к системе Ь и обратно (циклы Пуанкаре, биения в теории колебаний). Этот закон вьшолняется асимптотически, когда число частиц в системах а тл Ь стремится к бесконечности. [c.61]

Ряд авторов используют для объяснения эффекта энергоразае-ления метод, известный в термодинамике как демон Максвелла [63, 165, 240, 242], в котором основной упор делается на передислокацию быстрых и медленных молекул у максвелл-больимановского газа с соответствующим равновесным распределением, приводящую к тому, что более быстрые молекулы дислоцируются в периферийной области, а более медленные — в приосевой, что и вызывает эффект энергоразделения. Обладая различной кинетической энергией, молекулы газа обладают и различной проникающей способностью в направлении положительного градиента давления. Быстрые молекулы перемещаются к периферии, увеличивая тем самым у этих слоев среднестатистическую (термодинамическую) температуру. Такое предположение прогнозирует линейное распределение статической температуры по сечению трубы. Однако опыты показывают наличие максимума у кривой распределения Т. Модели этого направления исключают влияние на процесс геометрии устройства, что тоже противоречит опыту. [c.157]

Пяралнпюмлв ШЛ., Бараяовспй Б.В. Анализ влияния турбулентных характеристик течения в вихревых трубах на геометрию трубы и термодинамику процесса энергоразделения. Рыбинск, 1991. Деп. в ВИНИТИ 07.03.91, №1011-891. [c.406]

Значение AS процесса, как будет показано ниже, необходи- мо знать для расчета конкретных условий равновесия системы, поэтому практическая ценность третьего закона в области температур, далеких от абсолютного нуля, состоит а том, что с его помощью удается рассчитать химическое или фазовое равновесие, опираясь только на калориметрические данные. Особенно удобно применять метод абсолютных энтропий для расчетов равновесий с участием идеальных газов, поскольку для последних имеются формулы статистической термодинамики, позволяющие находить энтропии различных веществ по заданным термодинамическим параметрам и известным молекулярным постоянным частиц газа или пара (геометрия молекул, межатомные расстояния, частоты колебаний др.). Такие данные получают спектральными, электронографическими и другими нетермодинамическими методами. [c.57]

Как уже упоминалось, термодинамика является наукой феноменологической. Основу термодинамического метода составляют постулаты и три закона (или начала) термодинамики. Оказывается возможным, исходя из небольшого числа общих законов, получить в термодинамике весьма глу(юкие результаты. В этом смысле изложение термодинамики мэжно построить таким же образом, как это делается, скажем, в евклидовой геометрии. Перейдем к изложению основных понятий и определений термодинамики. [c.30]

Из всех физических теорий термодинамика, по-видимому, лучше всех подходит для подобного аксиоматического построения, идеальным примером которого является евклидова геометрия. Действительно, даже в классической физике термодинамика занимает особое положение, выделяясь своим строго логическим построением, опирающимся на несколько фундаментальных законов. Эти законы являются абстракцией нашего опыта и принимаются за аксиомы. По своей простой структуре термодиналшка напоминает геометрию. [c.90]

Хорошо об этой стороне исследований сказано в книге. . Б. Млодзеевского Геометрическая термодинамика (1956). В этой книге физика не подменяется геометрией, а отображается в геометрических формах. Во введении к этой книге Млодзеевский пишет Сущность геометрической термодинамики заключается не только в том, чтобы состояние термодинамических систем изображать с помощью геометрических образов. Эти образы не являются самоцелью они представляют собой предмет исследования. Поскольку эти геометрические образы имеют определенный физический смысл и приобретают реальные соотношения между материальными телами, их геометрическое исследование приводит к таким геометрическим же положениям, которые также имеют определенный физический смысл, т. е. выражают собой определенные законы природы . [c.298]

Балансные или полевые уравнения нерелятивистской электродинамики сплошных сред состоят из балансных уравнений для самих электромагнитных полей — уравнений Максвелла, с которыми мы имели дело в 3.2, и не зависящих от геометрии и структуры материала уравнений, выражающих фундаментальные аксиомы механики и термодинамики сплошных сред, а именно законы сохранения массы (для замкнутых однокомпонентных систем), импульса, момента импульса, энергии и второй закон термодинамики. Уравнения Максвелла здесь повторять не будем. В остальных уравнениях мы должны учесть электромагнитные слагаемые, выражения для которых были найдены в 3.3 и 3.4. Общая формулировка уравнений Максвел-, ла в 3.2, очевидно, показывает, что при рассмотрении движущейся внутри тела поверхности разрыва a(i) надо иметь дело с более общей и более полной формулировкой балансных уравнений в интегральной форме, чем с той, которая дана в 2.4. [c.194]

Учесть наличие физико-химических процессов можно приближенно, приняв скорости их протекания бесконечными или нулевыми, При бесконечной скорости имеет место равновесное течение, а при нулевой — замороженное. При равновесном течении термодинамические и газодинамические параметры определяются с привлечением соотношений термодинамики равновесных процессов. Концентрации реагирующих компонентов в таких течениях определяются из закона действующих масс, а энергия колебательных степеней свободы вычисляется по формуле Эйнштейна. Энтропия в этом случае сохраняется неизменной вдоль струйки тока, а из принципа максимальной работы в случае обратимых процессов следует, что равновесное течение является предельным течением, когда удается получить в выходном сечении сопла максимальный импульс, скорость истечения, температуру и максимальное давление по сравнению с любым другим процессом истечения в сопле заданной геометрии и с заданными параметрами заторлюженного потока. [c.250]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...