Термодинамическое превращение

На стадии преобразования энергии основная информация о процессе содержится в регистрируемых параметрах расширения и излучения канала разряда. По ним можно судить о температуре, давлении, степени термодинамических превращений вещества твердого диэлектрика в искровом канале. Для изучения динамики расширения искрового канала в твердых диэлектриках использовался один из наиболее информативных методов получения пространственных и временных характеристик искрового канала в жидкости - скоростное фотографирование. Разрешающая способность скоростных камер типа СФР и ВФУ [c.42]

Вместе с тем сейчас осознано, что даже при термодинамическом превращении эволюция системы может быть адекватно представлена в рамках синергетического подхода, изложенного в 1 [14]. Что касается мартенситного превращения, то можно утверждать, что богатство картины явления обусловлено его неравновесным характером, для отражения которого требуется использовать кинетические методы статистической физики [92]. На феноменологическом уровне такое описание сводится к использованию термодинамического потенциала Максвелла—Пои [93]. Микроскопические теории [94, 95] основываются на лазерном механизме мартенситного превращения, согласно которому бездиффузионная пе -стройка структуры обеспечивается когерентной связью атомов за сче [c.120]

В большинстве термодинамических превращений давление и температура системы не изменяются, а остаются равными давлению и температуре окружающей среды. При таких обстоятельствах возможно определить функцию Ф состояния системы, кото- [c.75]

При отпуске стали протекает ряд процессов, накладывающихся друг на друга основным из них является диффузионный распад структур, полученных после закалки, — мартенсита и остаточного аустенита. Термодинамически превращения при отпуске объясняются стремлением системы перейти из более неравновесного состояния в менее неравновесное. [c.121]

Рис. 1.4. Схема термодинамических превращений энергии и вещества при сварке

Согласно схеме термодинамических превращений (см. рис. 1.3), целесообразно выделить при классификации процессов сварки три основных физических признака форму вводимой энергии, наличие давления и вид инструмента — носителя энергии. Остальные признаки условно отнесены к техническим и технологическим (табл. 1.1). Такая классификация использована в ГОСТ 19521—74. По виду вводимой в изделие энергии все [c.20]

Простейшей термодинамической системой является рабочее тело, осуществляющее взаимное превращение теплоты и работы. В двигателе внутреннего сгорания, например, рабочим телом является приготовленная в карбюраторе горючая смесь, состоящая из воздуха и паров бензина. [c.7]

Итак, для превращения теплоты в работу в непрерывно действующей машине нужно иметь по крайней мере тело или систему тел, от которых можно было бы получить теплоту (горячий источник) рабочее тело, совершающее термодинамический процесс, и тело, или систему тел, способную охлаждать рабочее тело, т. е. забирать от него теплоту, не превращенную в работу (холодный источник). [c.22]

ТЕРМОДИНАМИЧЕСКИЕ ДАННЫЕ ДЛЯ 1, 2 и 3 РЕАКЦИЙ ПРЕВРАЩЕНИЯ Н-БУТАНА [c.308]

Выше были рассмотрены фазовые превращения, используемые при термической обработке и обусловленные изменением температуры. Другой термодинамический фактор — давление, [c.233]

Переход металла из жидкого состояния в твердое (кристаллическое) называется кристаллизацией. Кристаллизация протекает в условиях, когда система переходит к термодинамически более устойчивому состоянию с меньшей свободной энергией или термодинамическим потенциалом F, т. е. когда свободная энергия кристалла меньше жидкой фазы. Если превращение происходит с небольшим изменением объема, то f = Я — TS, где л — полная энергия системы Т — абсолютная температура S — энтропия [c.28]

Первый закон термодинамики является частным случаем общего закона сохранения и превращения энергии применительно к процессам, протекающим в термодинамических системах. [c.52]

В металлах и сплавах в твердом состоянии фазовые превращения вызываются полиморфными превращениями, растворением или выделением фаз из твердых растворов в связи с изменением взаимной растворимости компонентов. Движущей силой превращений служит разность свободных энергий (термодинамических потенциалов в случае, если при превращении возникают высокие внутренние давления) исходной и образующихся фаз. При этом могут происходить два отличающихся своим механизмом типа превращений диффузионное и бездиффузионное (мар-тенситное). [c.492]

Чтобы ввести переменные, выражающие химический состав, можно рассмотреть химически неравновесную систему с заторможенными превращениями веществ. В этом случае (см. 4) в числе аргументов термодинамических функций появятся дополнительные внутренние переменные. Вместо (6.2), например, можно тогда рассматривать функцию S=S U, v, п, п) условно равновесной системы. Внешние переменные п в этом выраже-яни целесообразно ради общности заменить на внутренние п, т. е. иметь дело с зависимостью S(U, v, n). [c.65]

Рассмотренные выше примеры касались однородных закрытых систем, и поскольку переменные химического состава в них не использовались, то полученные выводы справедливы либо при равновесных химических превращениях веществ в системе, либо при полном отсутствии таковых. Усложнения, появляющиеся при анализе открытых систем или систем с неравновесным химическим составом, вызваны прежде всего увеличением числа аргументов характеристических функций. Можно и в этом случае попытаться применить рассмотренную последовательность получения термодинамических характеристик, т. е. по-прежнему изучать зависимости Ср(Т), V T, Р) и т. п., но при определенных, фиксированных химических составах. Такой путь был бы, однако, неоправданно трудоемким, если в начале его не ориентироваться на использование уравнений Гиббса—Дюгема. Для применения последних надо знать прежде всего зависимость свойств от состава фазы, и определение этих зависимостей при параметрах 7, Р составляет основную задачу экспериментальной термодинамики растворов. [c.95]

Это позволило выделить четыре цикла термодинамической самоорганизации структур и определить длительность каждого цикла, отвечающих спонтанному образованию зародышей карбидов цементитного типа и увеличению их числа (цикл I) росту пластинок карбида с сохранением когерентности решеток цементита и потери когерентности (цикл II) коагуляции частиц цементита и потери когерентности (цикл Ш) карбидному превращению, при котором в пределах цикла IV сосуществует два типа карбидов (РеСг)зС и (РеСг)7Сз. Точка 5 на рисунке 3.34 отвечает длительности отпуска 3754 мин, при достижении которой завершается карбидное превращение (содержание Сг в карбиде увеличивается до 48,4%). Этот результат согласуется с диафаммой равновесия и экспериментальными данными. [c.209]

Как следует из изложенного, расчет фазовых превращений основных термодинамических и физических параметров многокомпонентных углеводородных сред при неравновесных условиях трудоемок и требует применения ЭВМ. [c.99]

Первое начало термодинамики выражает количественную сторону закона сохранения и превращения энергии в применении к термодинамическим системам. [c.12]

Микроскопическое описание термодинамических превращений требует раздельного рассмотрения потенциальных рельефов, показанных на рис. 64 [73]. С другой стороны, особенности поведения сильно неравновесных систем типа низкотемпературной теплоемкости металлических стекол [83, 84] могут быть поняты только при совместном использовании обоих типов указанных рельефов Л (г). Взаимное превращение одно-и двуямных потенциалов обеспечивается здесь возможностью появления атомных кластеров, обладающих малой жесткостью с - "ере- [c.224]

Для суждения о Влиянии динамики тёпловыделения на совершенство термодинамического превращения активного тепла в действительном рабочем цикле следует т]термод сравнить с к. п. д. теоретического цикла, в который введено тепло, равное активному теплу в конце выгьрания всего топлива, т.е. [c.31]

Вопреки обычному пониманию термина динамика , классическая термодинамика имеет дело только с превращениями энергии и их влиянием на измеряемые макросвойства системы без учета детального механизма, имеющего место при самих превращениях. Интерпретация механизмов таких превращений может быть дана только на основе приемлемой модели или теории природы вещества и энергии. Так как рассмотрение таких механизмов дает более глубокое понимание других эмпирических соотношений, то основные принципы квантовой и статистической механики могут быть использованы для объяснения изменений в макросвойствах системы с помощью величин ее микро- или молекулярных свойств. Использование этих теорий при развитии и объяснении термодинамических соотношений приводит к появлению отдель-ной дисциплины, именуемой статистической термодинамикой , которая особенно необходима для объяснения термодинамических функций внутренней энергии и энтропии и для установления критерия состояния равновесия. [c.29]

В противном случае присходило бы превращение фазы с компонентом, имеющим более высокий термодинамический потенциал, [c.110]

Механические напряжения оказывают большое влияние на коррозионное поведение металла, так как они а) понижают термодинамическую устойчивость металла, сообщая ему дополнительную энергию б) могут вызвать пластическую деформацию и фазовые превращения, например распад пересвгщенного твердого [c.332]

Термодинамическому потоку у, определяющему скорость или кинетику фазовых превращении, соответствует термодинамическая сила Xj,. Чтобы проиллюстрировать физический смысл этой силы рассмотрим частный случай смеси — однокомпонентную смесь иесл имаемой жидкости (первая фаза. Pi = onst) и ее пара (вторая фаза). Введем обозначения аналогично (1.4.10) [c.207]

В случае фазовых превращений Т представ.тяет собой те.мпера-туру насыщения, соответствующую термодинамическим условиям в данной точке поверхности раздела фаз. [c.12]

Термодинамика полиморфного превращения. Термодинамический анализ основан на рассмотрении изменений свободной энергии в зависимости от температуры и состава (рис. 13.2). Полиморфное превращение в сплаве Со при охлаждении происходит в интервале температур гч—г. Свободная энергия фаз а и 7 (f и Fy соответственно) в системе твердых растворов А (В) зависит от состава и описывается кривой с минимумом. При понижении температуры Fa и Fy повышаются, а их минимумы смещаются по оси концентраций В При температурах Та и ниже fa и Fy пересекаются друг с другом. Общие касательные к кривым Fa и Fy определяют концентрацию фаз, при которых они будут находиться в равновесии (для а-фазы линия А В для 7-фазы линия А В"). Точки на касательных, соответствующие Со (k, I н п), определяют свободную энергию смеси равновесных фаз fa-i-v При температуре выше или равной TgFa Fy (точки р а q), поэтому полиморфное превращение с образованием смеси равновесных фаз может произойти Рис. 13.2. Изменение свободной ТОЛЬКО В результате ДИффуЗИОН-энергнн фаз в зависимости от тем- перераспределения в в ис- [c.492]

Уравнения (5.20), (5.21) справедливы для любой закрытой равновесной системы вне зависимости от того, происходят в ней химические или фазовые превращения или нет. Поскольку внутренние переменные, выражающие состав системы, не входили в набор независимых переменных U и Q, пользуясь этими уравнениями, нельзя отделить влияние состава системы на ее свойства от влияния независимых переменных Т, V, что является недостатком термодинамической модели, скрывающим характерные особенности систем с изменяющимся химическим или фазовым составом. Например, при атмосферном давлении и температуре 25° С газообразный диоксид азота, NO2, имеет мольную теплоемкость 37 Дж-моль К , а его димер, N2O4,— 77 Дж-моль -К , в то время как экспериментально измеренная теплоемкость равновесной смеси NO2 и N2O4 при тех же условиях составляет 518 Дж-моль- -К М Теплота при нагревании смеси затрачивается, следовательно, в основном на диссоциацию димера, а не непосредственно на нагревание составляющих смеси [7]. [c.46]

Таким образом, термодинамический эффект, вызванный изменениями количеств веществ в системе, можно вырааить тремя способами. Вонпервых, его можно представить как сумму эффектов от каждого из компонентов системы. Независимыми переменными в этом случае служат количества (или массы) компонентов, и вклад каждого из них о внутреннюю энергию системы записывается в виде ifdrtf. Этот способ описания пригоден для процессов в открытых системах. Вопрос о химическом равновесии внутри системы при нем остается невыясненным. Так функции и(S, V, п) или U(T, V, п) могут относиться как к химически равновесной системе, так и к системе, в которой нет химических превращений веществ. Обе эти возможности должны указываться заранее при формулировке задачи. Последнее замечание относится и к описанию процессов в закрытых системах, у которых все внешние переменные п фиксированы и поэтому обычно не включаются в набор аргументов термодинамических функций. Например, уравнение состояния (2.1) в виде Р = Р(Т, V) справедливо как для химически равновесной смеси веществ, так и для гомогенной системы без химических превращений. Общие выражения (2.2) —(2.7) для частных производных одинаковы в обоих случаях, о численные значения термических коэффициентов av, Pv и других свойств при наличии химических реакций и без них могут существенно различаться. Наглядный пример этого — уравнения (5.30), (5.31). [c.69]

В этих примерах возможность применения равновесных моделей основана на больших скоростях химических процессов и процессов переноса массы и энергии в газах при высоких температурах. Это же справедливо и для многих других областей высокотемпературной химии, где наблюдаются быстрые релаксационные процессы. Но границы использования термодинамических моделей существенно шире, так как для установления равновесия важны не абсолютные значения скоростей релаксации, а лишь их отношения к скоростям изменения свойств в наблюдаемом процессе (см. (4.5)). Геохимические превращения, например, происходят при сравнительно низких температурах, и в них участвуют твердые тела, поэтому массообмен значительно более медленный, чем в газах или, скажем, в ме-1аллургических расплавах. Однако время существования геологических систем исчисляется миллионами лет, поэтому при описании их эволюции также можно рассчитывать на пригодность термодинамического приближения. По данным об элементном составе породы термодинамика позволяет предсказать ее наибо- [c.167]

Термодинамика изучает общие законы превращения различных видов энергии в макросистемах, находящихся в условиях, близких к равновесным, а синергетика - процессы в рамках неравновесной термодинамики. В обоих случаях для описания процессов превращения и самоорганизации структур ис-пеяьзуются несколько обобщенных понятий таких как энергия, энтропия, энтальпия, термодинамический потенциал и другие. [c.6]

Особенностью эволюции природных систем является наличие взаимосвязанных превращений структур разных иерархий, протекающих в различных временных шкалах. Поэтому введены представления о иерархической термодинамической системе как системе, состоящей из иерархических подсистем (взаимосвязанных в порядке структурного или какого-либо другого подчинения и перехода от низшего уровня к высшему), выделенных либо в пространстве, либо по времени установления в этих подсистемах равновесия при релаксации. Простейший пример иерархической пространственно выделенной термодинамической системы - двухфазная система пар - жидкость. Здесь каждая фаза системы - ее подсистема. Простейший пример системы, в которой подсистемы выделяются по временам релаксации, - плазма, включающая подсистемы электронов и ионов. Равновесие в каждой подсистеме последней системы устанавливается сравнигельно быстро, тогда как в системе в целом медленно, поскольку обмен энергией между подсистемами затруднен. В подобных ситуациях говорят о частично равновесных состояниях (равновесие в одной структурной гюдсистеме) и вводят различные температуры подсистем. Указанные примеры тривиальны, и термин иерархия в таких простых случаях не упо фебляется. Однако в более сложных иерархических термодинамических системах, например, биологических, содержащих много подсистем различных типов, удобно говорить о структурной и релаксационной иерархии. Так, [c.23]

Позже на протяжении веков эти мысли почти исчезают и появляются вновь в значительно более развитой форме у Д. Бернулли и Ломоносова в 1738 и 1745 гг. Однако и эти мысли не получили широкого распространения. Только в результате развития производительных сил, обусловленного промышленной революцией конца XVIII — начала XIX в. в связи с изобретением тепловой машины, возникла потребность теоретического изучения превращения теплоты в работу. Начали появляться наряду с термодинамическими работами и работы по молекулярной теории газа и природе теплоты Джоуль. Некоторые замечания о природе теплоты и строении упругих жидкостей (1851) Крениг. Очерки теории газов (1856). Известна также рукопись английского ученого Уотерстона О физической среде, состоящей из свободных и вполне упругих молекул, находящихся в движении (1845), отклоненная рецензентом Королевского Общества как бессмысленная, непригодная даже для того, чтобы зачитать ее на заседании Общества (обнаружена в архивах и опубликована Рэлеем в 1892 г.) [c.211]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...