Первый закон термодинамики и его следствия

Эта формула, являющаяся следствием первого закона термодинамики, будет выведена в главе IV. [c.33]

Из законов сохранения прежде всего используется закон сохранения материи (массы) и закон сохранения энергии в его общем виде (первый закон термодинамики) и в форме теоремы кинетической энергии (для механических систем). В ряде случаев, как следствие второго закона Ньютона, применяется теорема сохранения количества движения. [c.7]

Однако условие взаимной компенсации всегда выполняется для пограничного слоя в целом. Это прямое следствие первого закона термодинамики стенка стремится затормозить поток вязкой жидкости, что проявляется в виде работы сил трения, которая приводит к некоторому уменьщению кинетической энергии потока. Поскольку стенка неподвижна, то вся произведенная силами трения работа переходит в теплоту. Указанные превращения можно выразить формулой [c.190]

КПД энергетической установки всегда меньше единицы. При КПД = 1 вся подводимая к системе энергия превращается в работу. Возможно ли практически получить такой КПД Да, но только не в циклическом процессе. Примером может служить изотермическое расширение газа. Оно может идти лишь до того момента, пока давление не станет равным атмосферному. Можно ли осуществить циклическую последовательность процессов, для которой Q = и AU=0 Первому закону термодинамики это не противоречит, но осуществление такого цикла привело бы к интересным следствиям. Можно было бы, например, извлекать теплоту из любого источника, скажем, мирового океана, и превращать его в работу в двигателях судов. Это очень похоже на вечный двигатель, который пытались создать в прошлом веке. Реализовать эту идею, как в любой другой тип вечного двигателя, не удастся по одной и той же причине. Это противоречит закону природы, который носит название второго закона термодинамики. [c.53]

Читатель, вероятно, уже заметил, что термин адиабатический неоднократно употребляется нами без объяснений. Его можно было бы и опустить, когда рассматриваются законы сохранения массы. Однако такое ограничение условиями стационарного адиабатического смешения необходимо при включении в число сохраняемых свойств энтальпии смеси. Этот вопрос наряду с другими следствиями первого закона термодинамики рассматривается ниже, в 3-7. [c.91]

Следствия принятых ограничений 1. В рассматриваемых здесь смесях типичными являются четыре вещества топливо, окислитель, продукты и инертные. Следуя первому закону термодинамики, базовые состояния инертных и двух других веществ можно выбрать произвольно. Для сокращения алгебраических выкладок в последующем анализе будут сделаны следующие приемлемые допущения [c.105]

Уравнения (7.6а) и (7.66) часто рассматриваются как формулировки первого закона термодинамики. В то же время полученное в разд. 4.2 следствие 1 закона устойчивого равновесия также рассматривалось как формулировка первого закона, но только нециклическая. Поэтому уравнения (7.6а) и (7.66) можно назвать циклической формулировкой этого закона , хотя сам по себе он не может называться законом, так как возникает в результате логического развития представлений, основанных на фундаментальном законе устойчивого равновесия. [c.84]

В разд. 4.2 и 7.4 было показано, что утверждение, которое обычно рассматривали как закон, называемый первым законом термодинамики, в действительности может быть получено как следствие закона устойчивого равновесия (разд. 2.11). По этой причине в названии гл. 4 слово закон было взято в кавычки. По той же причине это слово приводится в кавычках и в названии данной главы. [c.107]

Аналогичные процессы. Уравнение теплопроводности является прямым следствием закона сохранения, представленного первым законом термодинамики, и пропорциональности плотности потока градиенту температуры [см. (3.1)]. Существует множество других физических процессов, при которых соответствующая плотность потока некоторой величины пропорциональна градиенту этой величины и для которых существует закон сохранения. Отсюда следует, что эти процессы будут описываться дифференциальными уравнениями, аналогичными (3.2). К подобным процессам можно отнести диффузию химических компонент, движение заряженных частиц в электромагнитном поле, течение в пористых материалах, потенциальные течения, перенос тепла и влаги в почве, а также полностью развитые течение и теплообмен в каналах. Построив вычислительную процедуру для решения уравнения (3.2), мы сможем применить ее и для любого аналогичного процесса, просто придавая новый смысл величинам Т, к, Sfj и др. Например, можно интерпретировать Т как концентрацию, к как коэффициент диффузии, как скорость химической реакции и т.п. Удобнее работать с таким обобщенным дифференциальным уравнением, так как уравнение теплопроводности и другие аналогичные уравнения станут его частными случаями. В дальнейшем будем основываться на подобном обобщенном дифференциальном уравнении. [c.66]

ПЕРВЫЙ ЗАКОН ТЕРМОДИНАМИКИ И ЕГО СЛЕДСТВИЯ [c.48]

Следствие первого закона. Запишем первый закон термодинамики, используя понятие о теплоемкости. Решив уравнение (4-5) относительно dq, получим количество тепла, сообщенное 1 кг газа при бесконечно малом изменении его температуры [c.38]

Учебник проф. А. А. Радцига по многим особенностям заслуживает большого к себе внимания и подробного рассмотрения. Он содержит 299 страниц среднего формата, 144 рисунка, данных в приложении, и 18 решенных примеров. Учебник имеет 15 глав следующего наименования гл. 1—физические величины, входящие в уравнение термодинамики, их определения и измерения гл. 2— свойства идеальных газов гл. 3 — первый закон термодинамики гл. 4 — общие следствия из закона сохранения энергии гл. 5 —приложение первого закона к изучению свойств газа гл. 6 — второй закон термодинамики гл. 7 — приложение второго закона термодинамики гл. 8 — свойства насыщенных паров гл. 9 — частные случаи изменения состояния насыщенных паров гл. 10 — свойства перегретых паров процессы изменения состояния перегретого пара гл. 11 — необратимые процессы смешение паров истечение паров перетекание пара из одного сосуда в другой торможение пара гл. 12 — термодинамика идеальной паровой машины гл. 13 — влияние стенок цилиндра гл. 14 — расход пара в паровых машинах зависимость его от условий работы машины гл. 15 — воздушные газовые двигатели двигатель Дизеля. [c.97]

Учебник Покровского, содержащий 368 страниц, имеет следующие наименования отдельных глав гл. 1—понятие о процессах. основы графического изображения процессов, работа процессов гл. 2— энергия и ее свойства гл. 3—учение об обратимости процессов гл. 4— понятие о машинах, приложение первого закона термодинамики к цикла.м гл. 5—учение о постоянных газах гл. 6— газовые машины и цикл Карно, к. п. д. мапшн гл. 7— основная формулировка второго закона термодинамики и вытекающие из нее следствия гл. 8— о физической сущности второго закона термодинамики гл. 9—учение о парах гл. 10—влажный воздух гл. И—течение упругих жидкостей. Течение без сопротивления. [c.242]

Дифференциальным следствием первого закона термодинамики (36) является уравнение [c.644]

Первый закон термодинамики появляется просто как следствие условия сохранения энергии. Если представить себе, что системы ансамбля получают дополнительную энергию или над ними производится работа, то изменение II находится из рассмотрения условия сохранения энергии. Второй закон термодинамики вытекает из отождествления —кН с энтропией 8. Согласно Я-теореме для ансамбля, состоящего из изолированных систем, величина Н уменьшается до своего минимального значения. Определение (1.7) энтропии позволяет сделать вывод, что 5 должна быть монотонной функцией Н. Равенство 5 = —кН можно получить, если вычислить дифференциал Н и сравнить его с уравнением (1.10). Подставляя выражение (5.37) для р в (5.32), получим [c.212]

Термохимия представляет собой раздел химии или физической химии, изучающий выделение или поглощение энергии при химических реакциях. Исторически термохимия начала формироваться раньше, чем химическая термодинамика, но все ее законы, полученные в результате экспериментальных исследований, являются следствиями первого закона термодинамики. [c.181]

Полученное свойство Т1 <С 1 ДЛя цикла Карно есть следствие первого закона термодинамики. [c.228]

Первый закон термодинамики является, так сказать, самоочевидным следствием динамических законов, из которых вытекает закон сохранения энергии. Внутренняя энергия Л системы без учета механической энергии является не чем иным, как энергией Е системы и поэтому есть функция состояния. [c.31]

Подставляя найденное в соответствии с уравнением (1.147), в уравнение (1.135), получим полезное для дальнейшего следствие первого и второго законов термодинамики [c.31]

Первое начало термодинамики представляет собой частный случай общего закона сохранения энергии. Причина, по которой в термодинамике предпочитают употреблять выражение первое начало термодинамики , а не закон сохранения энергии , заключается в том, что следствием сохранения [c.27]

Закон Гесса, как это ясно из предыдущего, является следствием первого начала термодинамики и представляет собой выражение этого начала для превращений энергии в химических реакциях. Исторически закон Гесса был открыт до того, как был сформулирован закон сохранения энергии. [c.487]

На основе уравнения (4.3) можно рассчитать и калорические свойства газа Ван-дер-Ваальса и, h, s, Ср и v. В основе такого расчета лежит уравнение (3.21), являющееся следствием первого и второго законов термодинамики. [c.105]

Постоянная / в уравнении (10.43) может быть определена на основе третьего закона термодинамики, однако вначале рассмотрим некоторые следствия из первых двух законов. Поскольку AG = AH—TAS, то lim (AG— [c.255]

Приведенные формулировки второго закона термодинамики, отражающие специфическую особенность теплоты, проявляющуюся при ее превращении, являются эквивалентными. Действительно, если допустить возможность самопроизвольного перехода теплоты от холодного источника к горячему, то последнему можно вернуть неиспользованную теплоту, и горячий источник расходовал бы всего удельной теплоты /а = /д, т. е. вся теплота, отнятая от теплоот-датчика, была бы превращена в круговом процессе в работу. Но это противоречило бы другим формулировкам второго закона. Следует еще раз подчеркнуть, что все формулировки второго закона термодинамики являются следствием наблюдений, т. е. второй закон, как и первый, является экспериментальным. [c.36]

Подобно первому и второму законам, третий закон термодинамики имеет несколько различных по форме, но равноправных по существу формулировок, в каждой из которых подчеркивается то или иное следствие общего принципа. Одна из современных формулировок третьего закона термодинамики утверждает, что в любом равновесном изотерм-ном процессе в конденсированной системе при температуре стремящейся к абсолютному нулю, изменение энтропии стремится к нулю формулировка Нернста — Симона). [c.362]

Следует заметить, что этот закон был установлен Г. И. Гессом независимо от закона сохранения энергии и имел тогда особенно большое практическое значение. Теперь мы рассматриваем его как логическое следствие первого начала термодинамики. [c.475]

Второй закон термодинамики часто, хотя и совершенно незаслуженно, окружается неким мистическим ореолом, который теперь должен быть развеян путем перевода этого закона на роль подчиненного закону устойчивого равновесия, следствием которого он является. Ни одна другая важная отрасль науки не держалась на столь большом числе недоказанных постулатов, представленных в форме так называемых нулевого, первого и второго законов, и то обстоятельство, что в настоящее время термодинамическая наука не нуждается в такого рода подпорках, должно вызывать лишь удовлетворение. [c.14]

Благодаря адиабатической формулировке первого закона из вершины генеалогического древа термодинамики (а именно из закона устойчивого равновесия) выросла первая ветвь в виде следствия 1. Теперь на этом древе появилась еще одна ветвь, соответствующая принципу состояния (рис. 5.3). [c.72]

В настоящей главе в виде следствия 3 мы установили третье ответвление от вершины генеалогического древа термодинамики, т. е. от закона устойчивого равновесия. Первое ответвление (следствие 1) дало нам в гл. 4 обычную нециклическую формулировку первого закона . В гл. 5 второе ответвление (следствие 2) позволило установить принцип состояния. Слияние этих ответвлений в гл. 7 привело к известному уравнению сохранения энергии для системы, которое далее позволило получить общепринятую циклическую формулировку первого закона (интересно отметить, что эта формулировка во многих учебниках принимается в качестве отправной точки при изложении классической термодинамики). [c.117]

Можно было бы и наоборот вывести уравнение баланса энергии (16) из первого начала и теоремы об изменении кинетической энергии, не основываясь на законе о сохранении энергии движущегося газа. В этом смысле закон сохранения энергии представляет первое начало термодинамики, примененное к движущемуся газу, так как уравнение изменения кинетической энергии является простым следствием уравнений динамики газа. [c.144]

Уравнение (4-6) представляет собой общий вид уравнения Бернулли для установившегося notoKa К Оно является следствием законов механики, открытых Ньютоном за 150 лет до провозглашения первого закона термодинамики или, иначе, закона сохранения энергии. [c.26]

Алымов ие учитывал, что третье положение есть следствие первого (первого закона термодинамики), так как внутренняя энергия есть функция состояния вещества. Но надо за.метить, что хотя третье положение и не является самостоятельным, оно все же имеет весьма важное значение, поскольку определяет понятия того времени о сущности и основных особенностях внутренией энергии, высказанные к тому же Алымовы.м с исключительной определенностью и ясностью. [c.40]

В гл. 3 и 4 приводятся опытные данные, доказывающие первый закон термодинамики и его ближайшие следствия. Дальше говорится о термическом эквиваленте работы и опытах по его определению. Здесь записано При всяком преобразовании между теплотой и работой отношение между участвующими в преобразовании количествами теплоты и работы будет одно и то же. Это может быть проверено опытом. Отношение между работой и получаемой теплотой именуется механическим эквивалентом теплоты . После этого рассматривается общее выражение ирвого закона термодинамики и устанавливается его аналитическое выражение. Останавливаясь на полученном выражении Вышнеградский пишет Количество теплоты, нужное для того, чтобы перевести тело из одного состояния в другое, не определяется этими состояниями, оно зависит еще от того, как переходит тело из одного состояния в другое . [c.52]

В разделах учебников по технической термодинамике, посвященных термохимии, в основном рассматриваются следующие вопросы первый закон термодинамики в применении к химическим процессам закон Гесса и закон Кирхгофа второй закон термодинамики в примепении к химическим процессам максимальная работа в изохорио-изотермических и изобарно-изотермических процессах уравнение максимальной работы химическое равновесие, закон действия масс константа скорости химической реакции и константа равновесия зависимость между константой химического равновесия и максимальной работой влияние на химическое равновесие давления и температуры принцип Ле-Шателье тепловая теорема Нернста и ее следствия вычисление константы интегрирования в уравнении константы равновесия газовых реакций влияние температуры на скорость химической реакции и др. [c.338]

Первый закон термодинамики является частны.м случаем общего закона сохранения и превращения энергии в применении к тепловым явлениям. С точки зрения диалектического материализма закон сохранения и превращения энергии является очевидным факто.м как следствие особенности материи, которой присущи вечное движение и превращение. Сущность закона сохранения и преврапгения энергии с исключительной глубиной устанавливается многими высказываниями Ф. Энгельса в книге Диалектика природы . [c.379]

Подобная постановка теории дифференциальных уравнений, ие обладая какими-либо достоинствами, имеет существенные недостатки. В этом случае теория дифференциальных уравнений дается не как нечто целое, объединенное общими задачами и методами исследования, а искусственно разбивается на две части, расположенные в разных разделах учебника. Заметим, что при такой постановке первая часть этой теории не имеет даже самостоятельного значения и, не являясь законченной, не имеет практического значения. Единс1-венной целью такой постановки является лишь стремление изложить в разделе, посвященном первому закону термодинамики, все вытекающие из него следствия. Такая постановка не может быть признана целесообразной, так как при ней проигрывают не только теории дифференциальных уравнений термодинамики, но и общая теория первого закона, так как она при этом перегружается дополнительными вопросами. При такой постановке нарушается основная сущность теории дифференциальных уравнений, предназначенной для аналитического обобщения первого и второго законов термодинамики. [c.420]

Когда Больцман начинал свою работу, кинетическая теория газов была для того временн уже достаточно разработана такими пионерами этой науки, как Клаузиус и Максвелл. Успешно были рассмотрены явления диффузии, теплопроводности, вязкости и т. д. Если считать,, что все элементарные процессы носят чисто механический характер, то для приверженцев кинетической теории теплоты первый закон термодинамики, как было показано Гельмгольцем, становится просто следствием известного закона механики — закона сохранения кинетической энергии ( Prinzip der lebendigen Krafte ). Тогда Больцман задал себе вопрос не лежит ли п в основе второго закона термодинамики какой-либо чисто механический принцип [c.67]

Уравнения (111)—(114) называются дифференциальными соотиб-щениями термодинамики или соотиошепиями взаимности Максвелла и широко используются в термодинамическом анализе. Эти соотношения, ЯВЛЯЯС15 следствием первого и второго законов термодинамики, в такой же степени достоверны, как и сами основные законы. [c.67]

По мере того как мы, исходя из фундаментального закона устойчивого равновесия, будем глава за главой развивать понятия и теоремы, читатель увидит, что утверждения, получившие названия первого и второго законов термодинамики, принимают характер следствий и тем самым теряют право называться самостоятельными фундаментальнЪши законами . Кроме того, оказывается, что нет необходимости и в так называемом нулевом законе . Чтобы читателю было легче следить за логическим развитием длинной цепи идей, образующих фундамент термодинамической науки, мы будем строить генеалогическое древо термодинамики , показывая его рост в конце каждой главы. Это позволит более ясно представить логическую структуру нашей довольно абстрактной отрасли науки. [c.14]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...