Термодинамические потенциалы — или характеристические функции

Термодинамические потенциалы или характеристические функции [c.90]

Благодаря наличию уравнений состояния открывается возможность выбрать в качестве независимых переменных / любых параметров системы. При определенном выборе независимых переменных всегда существуют функции состояния системы, которые оказываются удобными для изучения тех или иных процессов. Такие термодинамические функции называются термодинамическими потенциалами или характеристическими функциями, если они удовлетворяют следующим требованиям [c.90]

Термодинамическими потенциалами (или характеристическими функциями) называются такие однозначные функции термодинамического состояния, частные производные которых и приращения определяют любые интересующие нас в рамках термодинамической теории свойства равновесной термодинамической системы. [c.83]

Термодинамическое исследование физических явлений основывается на использовании начал термодинамики. Само применение начал термодинамики для решения физических задач осуществляется двумя способами. В соответствии с этим различают два метода термодинамики метод циклов (круговых процессов) и метод термодинамических потенциалов (или метод характеристических функций). [c.99]

Метод термодинамических потенциалов, или метод характеристических функций, был развит Гиббсом. Исходным в этом методе является основное уравнение термодинамики [c.101]

Зная одну из этих функций, т. е. аналитическое выражение ее через соответствующие независимые переменные, всегда можно определить в явной форме все другие термодинамические величины, характеризующие рассматриваемую систему (в том числе термодинамические потенциалы), а также теплоемкости Ср и Су. Для этого достаточно продифференцировать характеристическую функцию по соответствующим переменным в частности, второе и третье, шестое и седьмое из уравнений (3.20), определяющие р как функцию Т VI У или У как функцию р и Т, представляют собой уравнение состояния однородного тела в разных переменных. [c.102]

В 5-2 было показано, что уменьшение характеристической функции в термодинамически обратимом процессе, для которого данная функция является критерием равновесия, равно полной работе, произведенной системой, за вычетом работы против внешнего давления. Как известно, в механике работа постоянно действующих сил может быть представлена разностью потенциалов этих сил в начальном и конечном состояниях системы, причем разность потенциалов не зависит от пути протекания процесса. По аналогии с механикой характеристические функции Z7, I, F, Ф называют также термодинамическими потенциалами или просто потенциалами. [c.482]

Таким образом, для независимых переменных S и V внутренняя энергия и является характеристической функцией, или термодинамическим потенциалом. [c.156]

Со вторым началом тесно связана теория характеристических функций (термодинамических потенциалов). Основные ее результаты иллюстрирует схема на рис. 2-4, справедливая для простой термодинамической системы, состояние которой определяется двумя независимыми параметрами. В качестве них удобно принять р, V, Т, . Если в качестве одной из независимых переменных принять механическую характеристику р или и, а в качестве второй тепловую характеристику Т или 5, то возможны четыре пары независимых переменных и-Г, Т-р, р-з, х-у. Этим независимым переменным соответствуют четыре характеристические функции внутренняя энергия и (независимые переменные V, я) энтальпия I (независимые переменные р, 5) свободная энергия Р (независимые переменные V, Т) свободная энтальпия или функция Гиббса Ф (независимые переменные р, Т). [c.39]

В сформулированных в предшествующем разделе критериях равновесия термодинамических систем также не в полной мере использованы следствия второго закона о максимальности энтропии изолированной системы или о минимальности термодинамических потенциалов при тех или иных условиях равновесия. Действительно, знаки неравенств для вариаций первого порядка в (11.1), (11.13) и других критериях соответствуют виду экстремума энтропии, внутренней энергии и т. д., но эти знаки, как отмечалось, относятся к особому случаю граничного экстремума характеристической функции. Если же последняя имеет в равновесии стационарное значение, то вопрос о виде экстремума (минимума, максимума или точки пЬрегиба) при использовании (11.1), (11.13), (11.31) и других остается открытым и для ответа на него надо дополнить указанные критерии соответствующими условиями устойчивости равновесия [c.115]

При расчетах конкретных равновесий этот рассмотренный выше академический этап общего термодинамического исследования с выводом аналитических зависимостей для свбйств систем является промежуточным между формулировкой задачи н получением конечных численных результатов. Он необходим для понимания смысла всей проводимой работы, для дальнейшего использования, корректировки ее результатов, сопоставления их с другими данными, однако он не яаляется обязательным для выполнения самого расчета равновесия. Такие расчеты могут основываться не на равенствах химических потенциалов или иных формулах, получающихся при детализации исходных принципов термодинамики, а на самих этих принципах непосредственно. Возможность исключить излишнюю с точки зрения получения конечного результата аналитическую разработку проблемы появляется благодаря использованию числеиш.ьч методов решеиия термодинамических задач. Последние могут при этом формулироваться в самом общем виде, как задачи на поиск условного экстремума определенной (характеристической) функции при заданных ограничениях на переменные. С одной стороны, такая формулировка следует непосредственно из критериев термодинамического равновесия, с другой — она соответствует формулировкам задач математического программирования. [c.166]

Таким образом, функция F в переменных V а Т является характеристической функцией или термодинамическим потенциалом. Эта функция F=U—TS называется энергией Гельмгольца (свободной энергией). Как следует из (5.16), при изотермических процессах работа совершается системой не за счет убыли внутренней энергии U (как при адиабатных процессах), а за счет убыли функции F. В самом деле, из формулы (5.13) при 7 = onst находим [c.104]

Будем использовать следующие характеристические функции энтропию S=S U, V, пх, П2,..., rik) =8 (U, V, , ), внутреннюю энергию и = и(S, V, n, ), энтальпию Н=Н 8, Р, frii ), энергию Гельмгольца (или свободную энергию) F = F(V, Т, / ), энергию Гиббса (или свободную энтальпию) G = G(T, Р, , ). Характеристические функции и, Н, F, G носят также название термодинамических потенциалов. [c.8]

Термодинамическим потенциалом называется функция состояния, выраженная уравнением Ф = u — Ts + Apv = F + + Apv = i Ts или dФ = Avdp — s dT, откуда Ф = Ф р, ту, следовательно, термодинамический потенциал — характеристическая функция при независимых переменных р и Т. [c.43]

Конкретизация системы в макроскопич. теории выражается в определении того, как данная система реагирует па изменение внешних параметров и тепловое воздействие, т. е, заданием характеризующих ее термических (по числу внешних параметров) и кало-рич. ур-ний состояния нанр., для газа это р = р (Г, Т) пСу — Су (V, Т). По этим ур-ниям можно определить любые характеристики системы при заданных зна-чени)1Х N (или jx), внешних параметров и теми-ры. При этом устойчивому термодинамич, состоянию соответствует минимум характеристической функции в выбранных неременных (подробнее см. Потенциалы термодинамические). [c.162]

Функция Ф иазывается термодинамическим потенциалом или свободной энтальпией. Как видно ив предыдущих формул, термодинамический потенциал — характеристическая функция системы лри независимых перемешшх р и Т. [c.97]

ХАРАКТЕРИСТИЧЕСКАЯ ФУНКЦИЯ в термодинамике, функция состояния независимых параметров, определяющих состояние термодинамич. системы. К X. ф. относятся потенциалы термодинамические и энтропия. Посредством Х.ф. и её производных по независимым параметрам (объёму, темп-ре и др.) могут быть выражены все термодинам1и. св-ва системы. X. ф. аддитивна X. ф. всей системы равна сумме X. ф. её частей. ХАРАКТЕРИСТИЧЕСКИЕ ЧАСТОТЫ, одинаковые или мало отличающиеся друг от друга частоты колебаний определ. групп атомов в разл. молекулах соответствуют определённым хим. связям (напр., С—Н, С-С, С = С, С=С1 и др.). Устойчивость Х.ч. связана с сохранением динамич. св-в одинаковых групп атомов в разных молекулах. Во мн. случаях можно теоретически рассчитать, обладает ли хим. группа X. ч. Интенсивности [c.836]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...