Свойства энергии

Однако прежде чем изучать свойства энергии упругого тела, прежде чем доказывать соответствующие теоремы, нам необходимо научиться вычислять энергию деформации бруса при различных видах нагружения. Кое-что мы с вами уже знаем. Мы вычисляли энергию растянутого стержня. Мы определяли энергию бруса при кручении. Настала пора рассмотреть этот вопрос с более общих позиций. [c.70]

До последнего времени словом теплота пользуются для обозначения теплового движения, внутренней энергии и молекулярно-кине-тической энергии. Советский физик К. А. Путилов [3] указал, что отождествление теплоты с энергией противоречит первому закону термодинамики, согласно которому теплота равна сумме изменений внутренней энергии и работы. Так как работа зависит от пути процесса, то, следовательно, и теплота также должна зависеть от пути процесса. Основным же свойством энергии является то, что изменение ее не зависит от пути перехода системы из одного состояния в другое. Поэтому мысль о теплоте, как и о работе, должна быть ассоциирована с представлением о процессе, сущность которого состоит в передаче энергии от одного тела к другому. Таким образом, теплота и работа представляют две формы передачи энергии от одного тела (или системы) к другому. Действительно, процесс работы возможен при наличии не менее двух тел, из которых одно развивает [c.6]

Автоколебания возникают в системе, находящейся под действием сил, не обладающих колебательными свойствами. Энергия, вызывающая колебания, передается от источника постоянного действия (с постоянным моментом, силой и т. п.), через специальное клапанное устройство, управляющее колебаниями за счет дозирования энергии. В свою очередь в системах с автоколебаниями имеется обратная связь, через которую колебательная система управляет этим устройством. Во многих случаях в механизмах и сооружениях, находящихся в автоколебательном движении, трудно четко выделить источник энергии, клапанное устройство, колебательную систему и обратную связь. В колебательной системе часов они видны четко источник энергии — пружинный или гиревой двигатель, клапанное устройство — якорь (анкер), связанный с маятником, являющимся колебательной системой, посредством которого маятник получает энергию для колебания и одновременно (за счет обратной связи) дозирует величину и время подачи импульсов энергии. В колебательной системе железнодорожного вагона, совершающего интенсивное раскачивание, крыла самолета, находящегося в изгибно-крутильных колебаниях с двумя степенями свободы (флаттер) они четко не видны. [c.97]

Термодинамика — это наука о свойствах энергии в различных ее видах и закономерностях превращения одних видов энергии в другие. Для их изучения используются два метода. [c.5]

Выдвигаемая энергетиками на первый план разложимость дифференциала энергии на два множителя не представляет какого-либо особенного свойства энергии, а есть простое выражение того общеизвестного предложения, по которому дифференциал какой-либо функции F(x) равен произведению из дифференциала dx на производную F x). [c.575]

В процессе своего развития термодинамика вышла за пределы теории тепловых двигателей, и ее законы в обобщенном виде нашли применение во многих других областях науки и техники. В результате и был создан термодинамический метод исследования любых макроскопических процессов, в которых так или иначе проявляются свойства энергии. [c.5]

Основной эмпирический факт, выражаемый уравнением (1), состоит в том, что работа может превращаться в тепло. Поскольку мы полагаем, что читатель достаточно хорошо знаком с этим явлением, мы не будем вдаваться в историю вопроса или занимать- ся доказательством этого положения. Однако уже здесь нужно отметить следующее важное свойство энергии она является функцией только состояния системы. Приведем пример. Если кусок металла массой т покоится на полу, говорят, что он имеет нулевую энергию. Энергия того же куска, находящегося на столе высотой h над полом, равна mgh, В этом случае опыт показывает, чтО энергия системы (куска металла) однозначно определяется высотой h. Поэтому если наш кусок металла поднимается, или опускается над поверхностью стола, а потом возвращается на свое прежнее место на столе, то величина АЕ для этого цикла или серии таких циклов равна нулю. [c.10]

До сих пор мы говорили лишь об одном свойстве материи — о массе. Однако при переходе материи из одной формы в другую отчетливо проявляется еще одно ее свойство — энергия. Например, в процессе многих химических реакций выделяется или поглощается тепло, тепловая энергия. Химические процессы, происходящие в аккумуляторах, сопровождаются выделением электрической энергии. [c.14]

В п. 2.3.3 уже использовалось важное свойство энергии упругой деформации, а именно ее положительная определенность. В недеформированном состоянии 0 = 0 так как на деформацию затрачивается работа, то О >0, и удельная потенциальная энергия упругой деформации оказывается всегда положительной функцией компонент деформаций и напряжений. Это согласуется с законом термодинамического равновесия Гиббса, согласно которому устанавливается положительная определенность как Е, так и Р в окрестности начального состояния тела. [c.80]

Математическая формулировка подчеркивает свойства энергии как функции состояния. [c.22]

Свойства энергии, в частности лучистой. [c.26]

Преобразование — обратное преобразование. Эти наиболее распространенные основные операции, противоположные друг другу, обеспечивают изменение свойств энергии, вещества и сигналов. [c.42]

Сцепление. Одно из наиболее замечательных свойств энергии сцепления переходных металлов, непосредственно предшествующих меди, серебру и золоту, заключается в том, что для них [c.453]

Здесь имеется в виду, что относится к той же энергетической зоне, что и е, . Результат такого построения известен как периодическая зонная схема она будет особенно полезной в гл. 10, ибо позволит продемонстрировать связность электронных орбит в магнитном поле. Периодические свойства энергии можно легко установить также из основной системы уравнений (9.18). [c.324]

Заслуживают обсуждения несколько свойств энергии (17.19). [c.334]

Во-вторых, наличие у потенциалов экстремальных свойств позволяет разрабатывать для расчета или оценки их равновесных величин вариационные методы (речь здесь идет не об определении потенциала на основе уравнений состояния в рамках термодинамического подхода, а о его расчете уже методами статистической механики), аналогичные по идее известной вариационной процедуре в механике, основывающейся на принципе минимума энергии системы (заметим, что в нашем термодинамическом случае (0 =О) минимальными свойствами энергия обладает только при фиксации энтропии 5 и переменных V, а, М, что с практической точки зрения представляется не очень удобным, кроме случая 6=0, когда согласно (III) 5=0 и (0, V, а, М) = = (0, V, а, Ы)=т т). [c.113]

Внутренняя энергия — это свойство самой системы, она характеризует состояние системы. Теплота и работа — это энергетические характеристики процессов механического и теплового взаимодействий системы с окружающей средой. Они характеризуют те количества энергии, которые переданы системе или отданы ею через ее границы в определенном процессе jf [c.14]

Это выражение очень часто используется в расчетах, так как огромное количество процессов подвода теплоты в теплоэнергетике (в паровых котлах, камерах сгорания газовых турбин и реактивных двигателей, теплообменных аппаратах), а также целый ряд процессов химической технологии и многих других осуществляется при постоянном давлении. Кстати, по этой причине в таблицах термодинамических свойств обычно приводятся значения энтальпии, а не внутренней энергии. [c.18]

Во всех веществах теплота передается теплопроводностью за счет переноса энергии микрочастицами. Молекулы, атомы, электроны и другие микрочастицы, из которых состоит вещество, движутся со скоростями, пропорциональными их температуре. За счет взаимодействия друг с другом быстродвижущиеся микрочастицы отдают свою энергию более медленным, перенося таким образом теплоту из зоны с высокой в зону с более низкой температурой. В теории теплообмена, как и в гидромеханике, термином жидкость обозначается любая сплошная среда, обладающая свойством текучести. Подразделение на капельную жидкость и газ используется только в случае, когда агрегатное состояние ве- [c.69]

МНОГО раз экспериментально подтверждена. Поэтому правильность этого соотношения не вызывает никаких сомнений. Если иметь в виду материю как объективную реальность, а энергию как важнейший ее атрибут, то из факта прямой пропорциональности между энергией материального объекта Е и его массой т Е = тс-(причем коэффициентом пропорциональности является универсальная постоянная с ) следует, что масса этого объекта представляется таким его свойством, которое обязано наличию у этого объекта энергии. Следовательно, материальному объекту при-суш,а та или иная масса постольку, поскольку он обладает некоторым количеством энергии и масса объекта по суш,еству является мерой количества содержаш,ейся в нем энергии. Утверждение автора о взаимном превращении массы и энергии является недоразумением. Исходя из сказанного выше о массе как о свойстве материи, обусловленном наличием у последней энергии, второе из параллельных высказываний автора энергия не может быть создана из ничего и не может быть уничтожена , масса не может быть создана из ничего и не может быть уничтожена абсолютно неверно. В нем автор в скрытой форме отождествляет понятия масса и материя , что, конечно, неправильно и не соответствует формуле Е = тс . [c.14]

Эта книга может служить руководством при изучении основных принципов термодинамики с элементарным приложением их в нескольких областях техники. Так как законы термодинамики основаны на прямом экспериментальном наблюдении суммарных свойств, они являются по своей природе эмпирическими. Несмотря на то что применения, основанные на этих законах, могут быть сформулированы в конкретных количественных математических выражениях, термодинамические величины, такие как температура, давление, энергия и энтропия, не могут быть интерпретированы физически без ссылки на принятые теории по строению материи. [c.26]

Основываясь на таком рассуждении, были введены элементарные понятия квантовой и статистической механики для интерпретации эмпирической стороны классической термодинамики. Квантовое представление об энергетических уровнях использовано для интерпретации внутренней энергии. Статистические теории приведены для того, чтобы показать, что термодинамические энергии и энтропия являются средними или статистическими свойствами системы в целом. Это позволяет понять основные положения второго закона, обоснование третьего закона и шкалу абсолютных энтропий. Также представлены методы вычисления теплоемкости и абсолютной энтропии идеальных газов. Численные значения абсолютной энтропии особенно важны для анализа систем с химическими реакциями. После рассмотрения этих основных положений технические применения даны в виде обычных термодинамических соотношений. [c.27]

Законы классической термодинамики основаны на непосредственных эмпирических наблюдениях и как таковые полностью не зависят от каких-либо теорий, которые были или будут предложены для объяснения физической природы материи и энергии. Количественные соотношения, основанные на законах классической термодинамики, могут быть выражены в величинах экспериментально измеряемых свойств. [c.29]

Экспериментальные наблюдения показывают, что энергия может проявляться в нескольких различных формах. Например, энергия тела и его измеряемые свойства — такие как темпера-. тура и давление — могут изменяться под действием теплоты или работы. Применение первого закона требует предварительного рассмотрения различных форм энергии. [c.30]

С макроскопической точки зрения энергию системы, соответствующую ее массе, называют внутренней энергией. Внутренняя энергия — это свойство системы, которое полностью определяется ее состоянием и известно как функция состояния . Изменение внутренней энергии при переходе системы из одного состояния [c.30]

В настоящее время количество энергии, присущее системе, определяется как внутренняя энергия, а не как теплота, поэтому термин теплоемкость потерял свое прямое значение. Тем не менее его пока еще широко используют для обозначения хорошо известного свойства системы. Особый интерес представляет теплоемкость при постоянном объеме которая определяется как [c.32]

Теплота — переходная форма энергии. Ее количественная оценка должна зависеть от механизма этого перехода. Так как классическая термодинамика не рассматривает подробно механизм теплопроводности, конвекции и радиации, количество перенесенной теплоты может быть вычислено термодинамически только при наблюдении влияния процесса переноса теплоты на свойство системы и окружающей среды. [c.34]

Вообще температура кипения возрастает с увеличением давления. Поскольку температура кипения и давление возрастают, то плотность пара увеличивается, а плотность жидкой фазы уменьшается до тех пор, пока при определенных температуре и давлении плотность и другие свойства этих двух фаз не станут идентичными. Эти значения температуры и давления определяют критическую точку. По мере приближения к критической точке свойства двух фаз становятся более близкими и энергия, требуемая для превращения вещества из одной фазы в другую, уменьшается. В критической точке скрытая теплота парообразования становится равной нулю. При температуре выше критической невозможно получить более одной фазы при любом давлении. [c.60]

Параметром порядка служит плотность жидкости на кривой равновесного сосуществования жидкой и паровой фаз или, точнее, разность этой плотности и плотности в критической точке, т. е. р—Рк- Восприимчивость, равная X = l/((9 (p9)/dp )j-, в рассматриваемом случае, учитывая, что по свойству энергии Гиббса d (рср)/ф = ф, а (ф/<3ф)г = (dpld(f)/ др1др)г, характеризуется производной др1др)т. [c.260]

Для того, чтобы воздействовать на ХСП и вызвагь изменения оптических свойств, энергия светового кванта должна быть больше или равна ширине запрещенной зоны в полупроводниковом материале. Существует предположение [46], что под действием светового кванта возможны три варианта фотохимических превращений, обратимых при нагревании [c.139]

Под энергией решетки кристалла (7реш понимают количество энергии, необходимое для того, чтобы разложить кристалл на составляющие его частицы и удалить их в бесконечность, и еш представляет величину, которая характеризует кристалл и тесно связана с другими его свойствами. Энергию решетки /7реш нельзя смешивать с внутренней энергией V, определение которой приведено в 3.2.1. Энергия решетки в общем случае не включает энергию колебаний атомов (ионов), из которых состоит кристалл. Поэтому энергию Прет относят [c.69]

Оказывается возможным преобразовать оператор Гамильтона так, чтобы член взаимодействия Не1-р можно было устранить с точностью до пренебрежимых членов (ср. Пайне [16], Хауг [И] и др.). В этом случае электроны и плазмоны практически не взаимодействуют между собой. При таком преобразовании, конечно, изменяются и электронные, и плазмонные части оператора Гамильтона. При этом квазиэлектроны и коллективные колебания изменяют свои свойства. Энергия плазмонов делается зависящей от к, и теперь Дшр-только предельное значение энергии при А, стремящемся к нулю. Оператор кинетической энергии (экранированных) электронов содержит дополнительный множитель, который может быть истолкован как измененная эффективная масса [c.63]

Необратимая (коррелированная по времени) составляющая поля геологического процесса, которой предопределены главнейшие тенденции развития, обладает ярко выраженными антиэнтро-пийными свойствами. Энергия, адекватная необратимой составляющей, затрачивается на формирование структуры литосферы — продукта геологического процесса. Результат действия этой составляющей выражается в создании и поддержании упорядоченности или неоднородности, отвечающей неоднородности структуры физических полей. Коррелированная по времени необратимая составляющая по своей сути является марковской. Периодические компоненты поля геологического процесса обладают марковскими свойствами, если их брать по отдельности как составляющие спектра, однако их сложение дает уже квазипериодическую составляющую. Следовательно, они могут работать в геологическом процессе и как конструктивное, упорядочивающее начало, формирующее и поддерживающее структуру геологических тел разных уровней, и как деструктивный элемент процесса. [c.12]

Технологические свойства дуги в значительной мере определяются родом и полярностью сварочного тока. При прямой полярности на изделии выделяется до 70% теплоты дуги, что обеспечивает глубокое проплавлепие основного металла. При обратной полярности напряжение дуги вьппе, чем при прямой полярности. На аноде — электроде выделяется большое количество энергии, что приводит к значительному его разогреву и возможному оплавле1Н1ю рабочего конца. Ввиду этого допустимые плотности сварочного тока понижены (табл. 3). Дугу постоянного тока [c.47]

Технология сварки низкоуглеродистых и низколегированных сталей отличается незначительно. Режимы сварки зависят от конструкции соединения, типа шва и техники сварки (табл. 53). Свойства металла околошовной зоны зависят от термического цикла сварки. При сварке угловых однослойных швов и стыковых и угловых швов па толстолистовой стали типа ВСтЗ па режимах с малой погонной энергией в околошовной зоне возможно образование закалочных структур с пониженной пластичностью. Предупредить это можно увеличением сечения швов или применением двухдуговой сварки. [c.225]

Для низколегированных термоупрочпепных сталей с целью предупреждения разупрочнения шва в зоне термического влияния следует использовать режимы с малой погонной энергией, а для петермоупрочпепных — наоборот, с повышенной. Для обеспечения пластических свойств металла шва и околошовной зоны на уровне свойств основного металла, во втором случае следует выбирать режимы, обеспечиваюш,ие получение швов повышенного сечения, применять двухдуговую сварку или проводить предварительный подогрев металла до температуры 150—200 °С. [c.225]

В зависимости от задач исследования рассматривают техническую или химическую термодинамику, термодинамику биологических систем и т. д. Т е х и и ч е-ская термодинамика изучает закономерности взаимного превращения тепловой и механической энергии и свойства тел, участвующих в этих превращениях. Вместе с теорией теплообмена она является теоретическим фундаментом теплотехники. На ее основе осуш,ествля-ют расчет и проектирование всех тепловых двигателей, а также всевозможного технологического оборудования. [c.6]

Для сложной системы она определяется суммой энергий отдельных частей, т. е. обладает свойством аддитивности. Величина u=U/M, называемая д ельной внутренней энергией (Дж/кг), представляет собой внутреннюю энергию единицы массы ве-щества. jj [c.11]

Свойства охлаждающего газового теплонос1Гтелй тйкже оказывают существенное влияние на затраты энергия прй тейло-съеме. В табл. 5.1 приведены значения комплекса четырех газов гелия углекислого газа, азота й неона,otHe-сенные к значению этого комплекса для водорода, обладающей наилучшими свойствами охладителя. [c.93]

Повышение температуры в аппарате с псевдоожи-женным слоем двояко сказывается на интенсивности внешнего теплообмена. Во-первых, происходит изменение теплофизических свойств дисперсного материала и ожи-жающего агента. Соответствующие изменения гидродинамики и теплообмена описаны в гл. 2, 3. Во-вторых, усложняется механизм передачи энергии — существенным становится радиационный перенос, роль которого в низкотемпературных системах пренебрежимо- мала. Быстрое возрастание вклада излучения в процесс теплообмена объясняется характером зависимости количества переносимой энергии от температуры. В случае теплопроводности и конвекции перенос энергии между двумя элементами рассматриваемого объема пропорционален разности их температур приблизительно в первой степени (с учетом нелинейности). Перенос энергии излучением в тех же условиях будет пропорционален разности четвертых или пятых степеней (с учетом нелинейности) абсолютных температур [125]. [c.130]

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]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...