Простые системы и чистые вещества

Простые системы и чистые вещества [c.309]

В настоящей главе будут рассмотрены термодинамические свойства чистого вещества (газ, жидкость) в однофазной области и выяснен характер их изменения в зависимости от параметров состояния. Вначале рассмотрим свойства идеального газа как простейшей термодинамической системы. Поскольку настоящая книга включает лишь термодинамические методы анализа, рассмотрение 44 [c.44]

Гомогенная система и каждая фаза гетерогенной системы могут состоять из одного или нескольких чистых (простых) веществ (однокомпонентных систем). [c.79]

Данная книга ни в коей мере не заменяет и не дублирует существующий справочник по теплотехнике и теплопередаче, так как, во-первых, методически она построена по иному принципу и, во-вторых, в основном рассматривает взаимосвязанные процессы тепломассопереноса и математическую теорию переноса, которая в одинаковой мере применима к переносу как тепла, так и массы вещества. Вследствие этого вопросы передачи тепла излучением, задачи чистого теплообмена и ряд других разделов теплопередачи в книге не рассматриваются. Большое внимание уделяется аналитической теории переноса тепла и массы, в частности нестационарным задачам теплопроводности (разд. 2), где путем введения обобщенных функций удалось одновременно описать одномерные температурные поля в телах классической формы, по-новому, в более простом виде, описать распространение температурных волн, дать обобщение регулярным режимам теплового нагрева тел и ряд других обобщений. На основе дальнейшего развития аналитической теории теплопроводности приведены последние работы по решениям системы дифференциальных урав- [c.4]

Мы увидим, что чистые вещества являются всего лишь частным случаем простой системы. Как указывалось в вводном параграфе приложения А, чистое вещество представляет собой несколько идеализированное понятие. Это связано с тем, что если мы, например, говорим о диоксиде углерода, как о чистом молекулярном компоненте, то в действительности этот компонент никогда не существует сам по себе в виде некоторой равновесной простой системы. Как отмечалось в разд. 2.7, это связано с динамическим характером состояния равновесия. Так, если в некотором сосуде содержится диоксид углерода, то одновременно в нем можно обнаружить также оксид углерода и кислород, причем все три компонента существуют во взаимном равновесии между собой в соответствии с двусторонней реакцией [c.310]

Важно понимать, что смесь этих трех молекулярных компонентов является простой системой точно так же, как и некоторое гипотетическое чистое вещество следовательно, материал настоящей главы в равной мере применим к ним обоим, а также к другим примерам простых систем, перечисленным в пп. б и в . Это обстоятельство подчеркивается в связи с тем, что иногда ошибочно полагают, будто многие из получаемых в данной главе результатов относятся лишь к чистым веществам. В действительности они справедливы для любой простой системы, либо находящейся в устойчивом состоянии, либо в результате какого-то процесса переходящей из одного устойчивого состояния в другое. Справедливость этого утверждения будет доказана ниже. [c.310]

Это следствие вытекает непосредственно из следствия 1(a). На рис. 3.2,6 показан воображаемый сосуд с объемом V, равным объему смеси, содержащейся в контрольном объеме последний представлен на рис. 3.2, а. В этом сосуде при той же температуре Т содержится такое же число молей и,- чистого компонента г, как и в смеси (рис. 3.2, а). Тогда плотность компонента i в сосуде будет такой же, как и его молярная плотность р, == п,/У) в смеси. Из следствия 1(a) известно, что р,- равно молярной плотности чистого компонента i, находящегося в равновесии со смесью (а значит, имеющего ту же температуру) через полупроницаемую мембрану. Таким образом, в обоих случаях рассматриваемый чистый компонент будет иметь одинаковые независимые интенсивные характеристики Г и р. Из разд. 18.3 известно, что для определения устойчивого состояния простой системы (в данной ситуации — чистого вещества) необходимо и достаточно задать всего лишь две независимые интенсивные характеристики. Поэтому в обоих случаях состояния компонента i одинаковы, что и доказывает следствие 1 (б). [c.389]

Эти зависимости определяют эквивалентные простой и чистый сдвиги при пластических деформациях пластичных металлов. Из них видно, что металл может быть подвергнут одинаковому наклепу как при простом, так и при чистом сдвиге, если ==2 5Ь ,. Добавим, что равенство (13.51) выражает условие, в силу которого металл при обоих указанных видах деформации имеет одну и ту же угловую деформацию, что можно видеть из конгруэнтности невытянутых ромбов . В дальнейшем мы покажем, что для идеально пластичного вещества механическая работа, которая требуется, чтобы произвести эти два эквивалентных сдвига, неодинакова, если только не вводится следующее дополнительное условие пластическое вещество должно деформироваться путем простого сдвига системой напряжений, в которой направления главных напряжений во время деформации неизменно совпадают с направлениями главных деформаций ). [c.170]

Поэтому данная книга ни в коей мере не заменяет и не дублирует существующий справочник по теплотехнике и теплопередаче, так как, во-первых, методически она построена по иному принципу и, во-вторых, в основном рассматривает взаимосвязанные процессы тепломассопереноса и математическую теорию переноса, которая в одинаковой мере применима к переносу как тепла, так и массы вещества. Вследствие этого вопросы передачи тепла излучением, задачи чистого теплообмена и ряд других разделов теплопередачи в книге не рассматриваются. Большое внимание уделяется аналитической теории переноса тепла и массы, в частности нестационарным задачам теплопроводности (разд. 2), где путем введения обобщенных функций удалось одновременно описать одномерные температурные поля в телах классической формы, по-новому, в более простом виде, описать распространение температурных волн, дать обобщение регулярным режимам теплового нагрева тел и ряд других обобщений. На основе дальнейшего развития аналитической теории теплопроводности приведены последние работы по решениям системы дифференциальных уравнений тепломассопереноса (разд. 6), подробно рассмотрены гиперболические уравнения диффузии тепла и массы с учетом конечной скорости распространения. Установлена связь этого нового направления в описании явлений тепломассопереноса с работами американской школы по диффузии массы в пористых средах. [c.4]

Наконец, в главе XV предыдущие результаты подвергаются некоторому видоизменению, необходимому, когда мы рассматриваем системы, состоящие из совершенно подобных частиц или даже из частиц нескольких родов, если только все частицы каждого рода совершенно подобны друг другу, и когда одним из подлежащих рассмотрению изменений является изменение чисел частиц различных родов, содержащихся в системе. Это предположение естественно было бы ввести раньше, если бы нашей целью являлось просто выражение законов природы. Нам показалось, однако, желательным] четко отделить чисто термодинамические законы от тех их специальных модификаций, которые относятся скорее к теории свойств вещества. [c.16]

Как уже отмечалось, устройство оптического квантового генератора весьма просто. Тем не менее при его изготовлении возникают многочисленные чисто технические и технологические трудности. Так, например, требуется очень высокое качество обработки поверхностей и юстировки зеркал. Если зеркала непараллельны, то луч света будет отклоняться от оси активного стержня и, пройдя через активное вещество несколько раз, выйдет за его пределы (см. рис. 10, система накачки на рисунке отсутствует). В результате усиления света будет незначительным и генерация ие возникнет. [c.21]

Если бы находящаяся в цилиндре открытая фаза (см. рис. 19.1) была в состоянии устойчивого равновесия, сообщаясь одновременно с различными чистыми веществами, расположенными по другую сторону полупроницаемых мембран, то это состояние не изменилось бы при изолировании чистых веществ от открытой фазы, например с помощью каких-то затворов. В результате такой изоляции мы получили бы замкнутую простую систему в цилиндре в таком же интенсивном состоянии, как и исходная открытая фаза, и поэтому можно было бы говорить либо о простой системе и со-ответствуюш ей ей открытой фазе, либо об открытой фазе и соответствующей ей простой системе. Следовательно, функциональная связь (19.4) для открытой фазы должна также представлять функцию Гиббса соответствующей простой системы помимо того, что в ней отражается множество допустимых состояний открытой фазы, которые недоступны для простой системы в силу отсутствия переноса вещества через ее границу. Поэтому для описания простой системы необходимо задавать соответствующую связь, отра- [c.348]

Макроскопическое состояние системы, или макросостояние, определяется термодинамическими параметрами системы давлением, температурой, удельным объемом, внутренней энергией и т. д. Так как для определения всех параметров системы, состоящей из чистого вещества, в принципе достаточно знать любые два из них, то макросостояние системы полностью определяется любыми двумя термодинамическими параметрами, например V ж и. Следовательно, говоря выше отермодипамическом состоянии системы или просто о состоянии системы, мы имели в виду как раз макросостояние. [c.94]

Диаграммы плавления и кипения растворов. В отличие от чистых веществ, изменение агрегатного состояния Р. происходят в нек-ром интервале изменения концентраций компонент, темп-ры и(или) давления. Простейший случай равновесии двух фаз реализуется, когда обе компоненты, образующие Р., в обеих фазах смешиваются в произвольных отношениях. Кривые равновесия в этом случае не имеют максимумов и минимумов и образуют характерную сигару (диаграмма Т — с, с — концентрация рис. 1). Пусть для определённости рассматриваемые фазы представляют собой жидкость (низкотемпературная фаза П) и пар (высокотемпературная фаза I). Если изображающая точка системы (Г, с) лежит выше кривой FAG, то агрегатное состояние системы — пар, если ниже кривой F G — жидкость. Заштрихованная область между кривыми FAG и Свсоответствует равновесию двух фаз (представляющих собой т. Е. насыщенные растворы), концентрации к-рых характеризуются растворимостью веществ и равны с п с", в точке В массы определяются правилом рычага , согласно к-рому кол-ва молекул в фазах I и II обратно пропорциональны длине отрезков соответственно А В а ВС [c.288]

Любое из соотношений (18.1) — (18.4) можно рассматривать как одно из альтернативных уравнений состояния рассматриваемой простой системы. В зависимости от конкретных характеристик и сложности данной простой системы эти соотношения могут быть простыми или очень сложными. Ясно, что уравнения состояния для простых систем, перечисленных в пп. б и в в разд. 18.2, будут сложнее, чем для чистого вещества, однако и в последнем случае уравнение состояния может оказаться весьма непростым. Поэтому не следует верить обманчивой простоте уравнения состояния идеального газа в переменных р — v — Т, поскольку оно отнюдь не является характерным уравнением состояния произвольного реаль-ного вещества, [c.311]

Кроме того, при использовании квантового метода существенно возрастает число уравнений для компонент матрицы плотности и степень многомерности самой матрицы, что само по себе создает значительные трудности, требующие разработки специальных методов упрощения. Степень возрастания чисто математических трудностей при использовании квантового метода можно проиллюстрировать на простейшем примере системы, состоящей только из электромагнитного излучения и вещества, которое описывается (как и в полуклассическом методе) двухуровневой системой. Если взять даже простейший случай дипольного взаимодействия и предположить, что в результате взаимодействия система фотонов (электромагнитное излучение) потеряет или приобретет один фотон, то даже в таком простецшем случае система уравнений для изменения во времени матричных элементов матрицы плотности, характеризуемой индексами поля и активной среды, примет вид [c.34]

В работе [310] были проведены повторные исследования системы Th — Se на более чистом тории, полученном иодидным методом. Соединения синтезировались из простых веществ нагреванием в вакууме. Соединение ThSe2,5 (Th-iSeio) с максимальным содержанием селена было получено при температуре 550°С и выдержке 2—3 не- [c.197]

В макроскопической теории нулевое начало — это обобщение повседневного опыта и наблюдений за термодинамическими системами. В конце концов, системы, не удовлетворяющие этому началу, можно просто исключить из претендентов на звание термодинамических и этим закрыть вопрос. С микроскопической точки зрения это утверждение далеко не самоочевидно. Было даже доказано (Н. Poin are, 1890), что механическое состояние, например, изолированной системы вовсе не переходит с течением времени в некое устойчивое состояние, принимаемое за равновесное, а воспроизводится с заранее обусловленной точностью через конечный промежуток времени. Правда, этот промежуток для системы, состоящей из моля вещества, по самым грубым оценкам включает фактор порядка 10 , так что возраст Вселенной (10 —10 с) не составляет в этом масштабе даже и мига. Правда и то, что фиксируемые с помощью макроскопических приборов состояния уже не представляют собой чистых механических состояний. И несмотря на это, все же проблема, связанная с теоремой возврата, имеет несомненный теоретический и принципиальный интерес. Обсуждение этой проблемы (как и вывод теоремы Пуанкаре) —это достояние той части курса, которая посвящена неравновесной теории (см. ТД и СФ-П). [c.25]

В июне 1942 г. исследователи обратились к радикально новому типу топлива, состоявшего из смеси перхлората калия в качестве окислителя и асфальта, который использовался как связывающее вещества и как горючее. Вместо отливки при высоком давлении заряд получался смешиванием чистого перхлората калия с расплавленным асфальтом затем смесь разливалась по формам и охлаждалась, превращаясь в плотную массу, напоминавшую дорожный асфальт. Таким образом, родилось первое литое топливо, и был заложен краеугольный камень создания больших твердотопливных двигателей. Одним этим простым усовершенствованием было получено три важных преимущества а) процесс производства стал прост и дешев, б) появилась возможность получения зарядов почти любой формы и размеров, потенциально в тысячи раз больших, чем первоначальный заряд системы Jato, в) топливо стало более качественным, повысилась его сохраняемость, способность работать выше ограниченного температурного предела. [c.476]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...