Энтропия, связанная с изменениями температуры

ЭНТРОПИЯ, СВЯЗАННАЯ С ИЗМЕНЕНИЯМИ ТЕМПЕРАТУРЫ [c.109]

Внутренняя энергия газа, а вместе с нею и теплоемкость при постоянном объеме в общем случае складываются из ряда компонент, соответствующих различным степеням свободы газа поступательному движению, вращениям и колебаниям молекул, электронному возбуждению атомов и молекул, а также из компонент, соответствующих диссоциации молекул, протеканию химических реакций, ионизации. В дальнейшем для краткости мы будем эти последние факторы также включать в общее понятие степеней свободы . Как и энергия, по степеням свободы суммируются все остальные термодинамические потенциалы, а также энтропия. Различные степени свободы, за исключением поступательного движения частиц, включаются в термодинамические функции лишь начиная с более или менее определенных значений температур. Для степеней свободы, связанных с изменением числа частиц (диссоциации, химических реакций, ионизации) эти температуры зависят от плотности газа. [c.153]

Рис. 14.1. а —локальная флуктуация степени полноты реакции используя (14.1.6), можно рассчитать изменение энтропии, связанное с такой флуктуацией 5—локальная флуктуация температуры соответствующее изменение энтропии можно рассчитать по (14.1.10). [c.310]

Второй закон позволяет рассматривать все вопросы, связанные с понятием энтропии, поэтому его иногда называют законом об энтропии. В соответствии с (8.3) изменение энтропии системы AS при передаче теплоты AQ, (к системе или от нее) при температуре Т определяется по формуле [c.106]

Если же теперь время, необходимое для достижения у критической точки температуры, близкой к температуре торможения, мало по сравнению со временем релаксации, то изменение колебательной энергии не успевает следовать за увеличением температуры и приходит к равновесному значению после того, как сжатие окончено. Связанное с этим увеличение энтропии приводит к тому, что ниже, чем рд. Для процессов весьма быстрого сжатия [c.189]

Процесс кристаллизации расплавленного металла, как и процесс плавления, связан с переходом к состоянию с меньшей свободной энергией. Если считать, что при переходе металла из жидкого состояния в твердое объем его изменяется мало (для большинства металлов среднее изменение плотности составляет 3 %), то справедливо выражение 1/ — Р -г Т8 (V — полная внутренняя энергия системы Р — свободная энергия системы Т8 — связанная энергия системы, здесь Т — абсолютная температура 5 — энтропия — функция вероятности состояния, имеет максимум при равновесии). [c.30]

В самом деле, свободный электрон во взаимодействующем газе обладает отрицательной потенциальной энергией, т. е. как бы тоже немного связан с ионами, поэтому для отрыва электрона от атома или иона необходимо теперь затратить несколько меньшую работу, что соответствует эффективному уменьшению потенциалов ионизации. Уменьшение потенциала ионизации определяется изменением не полной, а только свободной кулоновской энергии, так как вследствие зависимости кулоновской энергии от температуры включение кулоновских сил взаимодействия меняет энтропию системы. [c.187]

Мы видим, что в нулевом приближении (по параметру малости o) поля малых возмущений гидродинамических элементов потока распадаются уже на три не взаимодействующих между собой компоненты. Этими компонентами являются вихревая несжимаемая компонента, описываемая полем вихря /(J ). не меняющимся во времени (или переносящимся без изменений невозмущенной скоростью и), энтропийная компонента, описываемая также неподвижным (или перемещающимся со скоростью ) полем энтропии S(x), созданным первоначальными неоднородностями поля температуры, и потенциальная (или акустическая) компонента, связанная с пульсациями потенциальной части поля скорости и пульсациями давления и представляющая собой совокупность волн, распространяющихся с невозмущенной скоростью звука ао. [c.73]

Рассмотрим прежде всего наиболее хорошо изученный случай изотермических струй. Если поток истекает из области, температура в которой равна температуре окружающей среды, то эффекты, обусловленные теплопроводностью, должны иметь такой же порядок величины, как и эффекты, связанные с вязкостью (при условии, что число Прандтля порядка единицы, что имеет место для большинства жидкостей). Следовательно, теплопроводность в потоке также будет иметь относительно малое значение. Тогда изменение энтропии будет определяться уравнением сохранения энергии для невязкой среды, из которого в предположении, что поток истекает из области с однородной температурой, следует, что энтропия должна оставаться относительно неизменной. Но в любом изоэнтропийном потоке р аор. Таким образом, мы показали, что в изотермическом потоке тензор Т, приближенно равен [c.106]

Вместе с тем приступающие к термодинамическому исследованию испытывают обычно затруднения, связанные со сложностью и в особенности с длительностью и утомительностью проведения подобных расчетов. Это вызывается как громоздкостью самих методов расчета равновесия, так и необходимостью проведения ряда предварительных расчетов по определению изменений энтальпии и энтропии системы в стандартных и затем реальных условиях, изменения теплоемкостей всех участников процесса в каждом температур ном интервале, учета характеристик полиморфных и агрегатных превращений, а также процессов растворения одних веществ (или соединений) в других. [c.7]

Изменения энтропии, связанные с упорядочением спинов, должны сказаться и на поведении теплоемкости жидкого Не . Первые измерения Доунта и др. привели к линейной зависимости теплоемкости от температуры. В 1954 г. Робертс и Сидорнак [63] измерили теплоемкость до 0,5° К, а в 1955 г. сотрудники Аргоннской лаборатории [66] довели эти измерения до 0,23° К. Результаты, хотя и не поддаются строгому анализу, все же указывают на существенный вклад спинов в теплоемкость. Как и в случае Не при температуре выше Х-точки, теплоемкость Не выше 1,4°К примерно пропорциональна температуре. Это сходство, по-видимому, является проявлением свойств жидкой фазы гелия, не зависящих от типа статистики, и, хотя никаких теоретических объяснений подобного поведения теплоемкости не существует, тем не менее возмояаю, что экстраиоляция этой зависимости к абсолютному нулю не является слишком уж неразумной. Ниже 1,4°К теплоемкость жидкого Не идет выше этой экстраполированной кривой, причем при 0,25°К это расхождение доходит уже до 300% (фиг. 37). Подобный метод выделения теплоемкости, возникающей при изменении упорядоченности спинов, слишком груб, чтобы делать какие-либо заключения о точной зависимости энтро- [c.816]

Решение, а) Если первоначальные температуры порций воды в и вг не сильно отличаются друг от друга, то можно пренебречь эффектами, связанными с изменением объема кажцой из подсистем, и записать бесконечно малое изменение энтропии каждой из них в виде [c.193]

Решение, а) Если первоначальные температуры порций воды 0 и 0 не сильно отличаются друг от друга, го можно пренебречт-эффектами, связанными с изменением объема каждой из подсистем, и записать бесконечно чалое изменение энтропии каждой из гиу в виде [c.223]

Процесс плавления чистых веществ имеет скачкообразный характер. При достижении температуры плавления резко возрастает подвижность атомов и тело из твердого переходит в жидкое состояние. Этот переход связан с изменением свойств вещества. Так, теплота плавления металлов - небольшая величина, для меди ДЯпл= 12,98 кДж/моль, изменение энтропии при плавлении для меди Д5 = 2,59 Дж/(моль-К). Малые значения приведенных величин свидетельствуют о близости структур твердой и жидкой меди вблизи температуры плавления, о небольшом смещении атомов меди после плавления. [c.10]

Рассмотрим теперь обратный процесс адиабатного сжатия до начальной плотности 1(1. Энтропия излучения при этом не изменится, но излучение, по нашему предположению, обладает другим составом, чем черное излучение при начальной температуре Т . В то же время энтропия его больше энтропии черного излучения при той же энергии. При соприкосновении с телом Tj это излучение станет черным, соответствуюцщм устойчивому равновесию, однако этот процесс перехода в устойчивое равновесие должен быть связан с уменьшением энтропии без всякой компенсации, т, е. без изменения в окружающих телах, что противоречит второму началу. [c.359]

Суш,ествует и другая возможность увеличения хаоса в расположении атомов и, следовательно, увеличения энтропии. В кристалле каждый атом колеблется, значит существует разу-порядоченность, связанная с отклонениями атомов от положения равновесия. Эта разунорядоченность растет с увеличением температуры, уменьшением упругих постоянных и зависит от типа решетки (координационного числа), количества дефектов и т. д. Этот вклад в изменение энтропии, который называется колебательной энтропией, необходимо учитывать, например, при изучении аллотропических превращений кристаллов с дефектами, если последние существенно влияют на характеристики колебаний атомов. [c.146]

В работе [92] показано, что такое допущение приводит к незначительной ошибке в определении А ° и Д5°. При достижении температуры Та (см. рис. 32 и табл. 14) для ингибиторов коррозии ход кривой lg/=/(l/r) и lg(Y—1)=/(1/7 ) меняется с дальнейшим ростом температуры ток либо перестает зависеть от температуры, либо даже существенно уменьшается. Это свидетельствует о том, что при температуре выше Та на первое место выдвигаются не адсорбционно-десорбционные, а хемосорбционные процессы, связанные с образованием защитных пленок за счет эда-взаимодействий ингибиторов коррозии и металла. Как видно из данных табл. 14, по энергии активации, стандартному изменению энтальпии и свободной энергии ингибиторы коррозии располагаются в ряд НГ-110Н>АБС-Са>быстродействующая присад-ка>АКОР-1>масло М-6. Во всех случаях стандартное изменение энтропии отрицательно, что говорит об упорядочении системы при хемосорбции и адсорбции ингибиторов примерно в той же последовательности НГ-110Н>бы-стродействующая присадка>АБС-Са>АКОР-1. [c.140]

Превращение бета- в гамма-модификацию марганца происходит, например, при температуре 1100°С. Если требуется изучить взаимодействие марганца с другими веществами или соединениями при температуре более ИОО°С, то JIpи определении равновесных условий должны быть приняты во внимание характеристики, связанные не с переходом Мпд в Мп , а с переходом Мп в Мп , т. е. связанные с суммарным превращением. Естественно, что характеристики суммарных превращений требуют учета изменения энтальпий и энтропий для всех промежуточных превращений. [c.120]

Исследование межфазового натяжения привело П. В. Гельда и др. [38] к заключению, что равновесное сосуществование кремния и кремнезема при температуре порядка ISOO невозможно. Их взаимодействие, связанное с образованием шлаковых расплавов, содержащих SiO, приводит к снижению межфазовог ) натяжения до нескольких десятков эргов на 1 слг . Подобно окиси углерода и другим соединениям низшей валентности, низший окисел кремния с ростом температуры становится более прочным. Высшие окислы, наоборот, с ростом температуры становятся менее прочными, так как величина изменения свободной энергии их образования уменьшается. Этот факт можно объяснить тем, что образование в газовой фазе низших окислов сопровождается увеличением объема системы и, следовательно, уве-личение.м энтропии. Образование же из элементов окислов СО2 и Si02 сопровождается, наоборот, уменьшением объема газовой фазы и, соответственно, уменьшением энтропии. [c.27]

Во-вторых, из уравнения (8.15) вытекает, что величина До связана с частотой атомных скачков (или с частотой колебаний рещетки V 10 з Гц) и величиной скачка атома примеси. Кроме того, из уравнения (8.15) следует, что в области температур, где диффузия идет с заметной скоростью, коэффициент Оо должен быть постоянным, не зависеть от температуры и по порядку величины составлять от 10см /с до 10 3 см /с. В ряде случаев эксперимент дает близкие значения Оо, но чаще они отличаются от расчетных на несколько порядков. Причины этого несоответствия до конца не ясны до сих пор, однако существует ряд предположений, с помощью которых делались попытки объяснить это расхождение [41]. Например, предполагалось, что на величине Оо может сказаться изменение механизма диффузии в том или ином температурном интервале и соответственно изменение величины Q, то есть появление температурной зависимости Q. Кроме того, существует предположение, что величина Оо может изменяться с изменением энергии образования вакансий. С повыщением температуры уменьшается энергия образования вакансий за счет увеличения расстояния между атомами. В результате Q может убывать с ростом температуры в первом приближении по закону, близкому к линейному Q = Qo — Т, где Qo — энергия активации, экстраполированная к нулю абсолютной температуры, а 7 — численный коэффициент, связанный с ангармоничностью колебаний атомов твердого тела, которая в свою очередь зависит от их массы. Рядом авторов было показано, что элементарный акт диффузии изменяет термодинамический потенциал некоторой области кристаллической рещетки. Поэтому диффузия сопровождается не только изменением энергии системы за счет преодоления энергетического барьера, но и изменением энтропии системы. Это также ведет к изменению предэкспоненциально- [c.293]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...