Термодинамический критерий

Термодинамический критерий испарения Гухмана характеризует влияние массопереноса на теплообмен. [c.510]

В условиях вынужденной конвекции критерии Nu и Nud зависят не только от характера потока (Re) и физических свойств среды (р и Ргд), но и от термодинамических свойств среды (Gu). Термодинамический критерий испарения Gu характеризует аккумулирующую способность парогазовой смеси к поглощению пара жидкости. [c.511]

Принцип Ле Шателье-Брауна носит совершенно общий характер. Для его доказательства применительно к релаксационным процессам вблизи равновесия используется термодинамический критерий устойчивости в равновесном состоянии. [c.26]

В то же время основной задачей теории изнашивания является установление критериев, с помощью которых можно было бы предсказать скорость (или интенсивность) изнашивания, наступление предельного состояния поверхностных слоев, переходы от одного вида изнашивания к другому. Наиболее общим и перспективным в исследовании и описании процессов изнашивания является термодинамический подход, в основе которого лежат законы сохранения энергии и принцип увеличения энтропии при необратимых процессах (первое и второе начала термодинамики). Целесообразность такого подхода также объясняется тем, что в основе современных теорий прочности твердых тел и строения вещества лежат энергетические концепции, а процесс трения всегда сопровождается диссипацией энергии. При этом совокупность происходящих физико-химических процессов, обусловливающая изменение структуры материала, энтропии трибосистемы и ее изнашивание (разрушение), может быть описана с помощью законов неравновесной термодинамики и термодинамических критериев (энерге- [c.111]

Уравнения (16) и (17) представляют собой термодинамические критерии возможности протекания электрохимической коррозии. [c.11]

В связи с вопросом о термодинамическом критерии устойчивости фазы интересно выяснить, насколько близки значения температуры предельного перегрева жидкости по уравнению (1) и температуры V как верхней границы метаста- [c.63]

Проблема совместимости углеродных волокон с металлами подробно изучалась Морзе [65], сформулировавшим термодинамические критерии стабильности системы матрица — волокно. Основной критерий совместимости (с позиций термодинамической и химической стабильности) — отсутствие взаимной растворимости матрицы и волокна друг в друге при температуре плавления матрицы. Эта концепция позволяет осуществлять подбор совместимых элементов композиционных материалов и барьерных покрытий, [c.357]

Основное достижение Гриффитса как основателя теории разрушения тел с трещинами заключается в том, что он, рассматривая общее изменение энергии тела с увеличением длины трещины, дал термодинамический критерий разрушения. Трещина будет спонтанно распространяться под действием приложенной нагрузки только тогда, когда общая энергия системы при этом будет уменьшаться. Ценность энергетического подхода заключается в том, что, рассматривая изменение энергии тела в целом, можно не учитывать сильно деформированные области непосредственно у трещины и вывести формулы для напряжений разрушения. Общий подход к решению задач осуществляется во всех последующих разделах, однако интересно кратко проследить ход анализа самого Гриффитса. [c.95]

Кристалл, очищенный зонной плавкой, не содержит наследственных дефектов даже размером 0,3 мкм, но еще более убедительным является поведение цинка, в котором величина критического дефекта может доходить до нескольких миллиметров. Эксперименты, выполненные на кристаллах цинка, меньших по размеру, чем критический дефект, показали, что все равно разрушение происходит при низком уровне напряжений [8]. В этих чистых кристаллах создание зародыша трещины и большой концентрации напряжений путем взаимодействия дислокаций приводит к тому, что разрушающее напряжение скорее связано с пределом текучести (контролирующий механизм), а не с термодинамическим критерием Гриффитса. [c.99]

Термодинамические критерии несмешиваемости были определены различными авторами и было предложено [c.53]

Для обоснования достоверности термодинамического критерия разрушения В. В. Федоровым с сотрудниками был экспериментально исследован энергетический баланс процесса деформирования и разрушения широкого класса металлов и сплавов в отожженном и закаленном состояниях при циклическом нагружении образцов и в условиях абразивного износа (шлифования). Необратимо затраченную энергию циклических деформаций замеряли по методу динамической петли гистерезиса (погрешностью 3%), а тепловую энергию, рассеянную деформируемыми объемами в окружающую среду,— с помощью специального калориметра. Относительная погрешность при определении суммарного значения рассеянной тепловой энергии не превышала 1,5%. Было установлено, что плотность внутренней энергии и с ростом числа циклов нагружения возрастает, но к моменту разрушения образца всегда достигает одного и того же уровня независимо от амплитуды и частоты нагружения, близкого к и,= м. [c.385]

Термодинамические критерии разрушения [c.298]

Наряду с борновским существует другой критерий прочности кристаллов, физически менее обоснованный и ясный. Он основан на предположении о связи процессов разрушения и пластической деформации с плавлением, в связи с чем называется термодинамическим [263]. В рамках этого критерия теоретическая прочность связывается с основной характеристикой плавления — скрытой теплотой перехода. Поскольку последовательная логическая схема получения такого соотношения отсутствует, данный критерий получил различные математические формулировки [263-267]. Наиболее удачная из них [265] позволяет устранить существовавшее ранее расхождение (в 2 Ч- 5 раз) между теоретической и экспериментально наблюдаемой прочностью кристаллов. Успех термодинамического подхода обусловлен тем, что отнесенная к единице объема скрытая теплота плавления оказывается величиной того же порядка, что и предел прочности кристалла, а деформация разрушения соизмерима с величиной теплового расширения от данной температуры до температуры плавления. Хотя справедливость термодинамического критерия разрушения [c.298]

В МСС используются различные критерии для выбора физически возможного решения термодинамический критерий, критерий устойчивости и др. Критерий устойчивости решения основной задачи базируется на том, что в физических задачах начальные и граничные условия, а также вектор массовой силы нельзя задать абсолютно точно, возможны некоторые небольшие отклонения, называемые возмущениями. Если решение задачи с возмущениями в некотором смысле мало отличается от решения основной задачи последнее считается устойчивым. [c.61]

Модель растворения построена на термодинамических критериях смешения взаимодействующих фаз в соответствии с равновесными диаграммами состояний. Она также не позволяет установить принципиальную возможность и температурную область схватывания по следующей причине. [c.8]

Параметр В называется термодинамическим критерием кавитации. Для оценки параметра В попытаемся воспользоваться результатами экспериментальных исследований периодически-срывной кавитации в трубке Вентури, из которых следует, что периодически срывная кавитация характеризуется модифицированным числом Струхаля, а именно [90] [c.186]

Частичную смешиваемость жидкостей иногда называют расслоением фаз. Термодинамические критерии, указывающие на расслоение фаз, хорошо понятны вне зависимости от числа компонентов смеси, однако во всех учебниках термодинамики рассмотрение ограничивается бинарными системами. Анализ устойчивости показывает, что для бинарной системы расслоение происходит, если [c.331]

Критерий равновесия, выраженный через свободную энергию Гельмгольца, применим к системе только при условии постоянства температуры и объема. Однако химический потенциал может быть отнесен к другим термодинамическим функциям при иных ограничивающих условиях. Согласно уравнению (7-56), критерий равновесия может быть выражен через любую из следующих частных производных, определяющих химический потенциал [c.238]

Критерий равновесия, выраженный через свободную энергию Гельмгольца уравнением (8-22), может быть выражен и через другие термодинамические функции при различных ограничительных условиях. Применяя уравнения (7-51) — (7-54) для гомогенных растворов к одной фазе j многокомпонентной многофазной системы, получаем следующие соотношения [c.245]

Относительно простой, но важной системой является реакция дегидрогенизации нормального бутана на соответствующем катализаторе до трех нормальных бутенов нормального бутена-1 (н = С4), цис-бутена-2(ц = С4) и транс-бутена-2(т = J. Экспериментальные данные показывают, что относительные количества трех бутенов определяются критерием термодинамического равновесия. [c.305]

Принципиальная возможность или невозможность самопроизвольного протекания химического процесса определяется знаком изменения термодинамического потенциала. В качестве критерия равновесия и самопроизвольности процессов коррозии металлов [c.17]

Используя основные термодинамические соотношения, можно показать, что для расчета энергии связи влаги с материалом в качестве единственного критерия для классификации форм связи с материалом используют величину так называемой свободной энергии изотермического обезвоживания. Вследствие связывания воды с материалом понижается давление пара воды над его поверхностью, что приводит к уменьшению свободной энергии системы. [c.503]

Если в системе наблюдаются большие градиенты или скорости изменения свойств, то характеризовать ее величинами, не зависящими от времени и от пространственных координат, невозможно, как нельзя, например, сказать что-либо определенное о давлении газа, расширяющегося в вакууме, или о температуре тела в целом, если разные части его нагреты по-разному. В рамках термодинамики нельзя указать, какие именно градиенты-и скорости изменения свойств при этом допустимы. Уместно тем не менее дать следующую практическую рекомендацию термодинамические свойства существуют, если их удается с требуемой точностью измерить. Мы будем еще неоднократно обращаться к такому экспериментальному критерию справедливости термодинамического описания и постараемся пояснить его физическое содержание. [c.13]

Приводятся результаты экспериментально-теорстического исследования трения и заедания смазываемых металлических тел в случае их относительного качения со скольжением формулы для коэффициентов трения скольжения учитывают контактные давления, скорости скольжения и качения, вязкости смазки, класс чистоты сопряженных поверхностей. Приводится термодинамический критерий заедания, определяющий условия, при которых возникает интенсивное (катастрофическое) изнашивание тел. [c.310]

Термодинамические критерии аморфизации металлических сплавов позволяют из самых общих предпосылок, без конкретизации атомного или электронного строения жидкой и кристаллических фаз, подойти к выявлению систем, сплавы которых обладают относительно повышенной или, наоборот, пониженной склонностью к аморфизации. В соответствии с одним из термодинамических критериев склонность к аморфизации зависит от характера изменения в зависимости от состава температуры Го, которая определяется как температура, при которой твердая и жидкая фазы имеют одну и ту же свободную энергию и при достижении которой возникает движущая сила для превращения расплава в твердый раствор того же состава (Бекер—Кан). Сплавы, для которых изоконцентраци-онный переход возможен, склонны к аморфизации. [c.13]

Другой термодинамический критерий был сформулирован следующим образом (Д. К. Белащенко [13, с. 5] ) повышенную склонность к аморфизации должны проявлять те сплавы, у которых при температуре выше стеклования интегральная инергия Гиббса переохлажденного состояния расплава лежит ниже энергии Гиббса кристаллического пересыщенного твердого раствора. В этом случае изоконцентрационная кристаллизация запредена термодинамически (предполагается, что двухфазная кристаллизация запрещена кинетически) и переохлажденный раствор должен перейти в аморфное состояние. При таком подходе термодинамические свойства аморфной фазы рассматриваются как продолжение термодинамических свойств жидкости, а аморфизация будет тем вероятнее, чем сильнее отрицательные отклонения от идеальности в жидкой фазе и положительные отклонения в твердых растворах. Следовательно, склонность к аморфизации усиливается с понижением эвтектической температуры и при снижении растворимости в граничных твердых растворах. [c.13]

Владимиров и Овидько [181] сформулировали общий термодинамический критерий пластически деформируемого твердого тела [c.104]

Термодинамический критерий ацагпации . Минимум диссипации энергии Минимум производства энтропии [c.18]

Из принципа Н.Н. Моисеева следует, что он (неравновесный фазовый переход по терминологии И. Пригожина) обуслОблен сменой контролирующего эволюцию системы термодинамического критерия - переходом от критерия минимума диссипации энергии к критерию минимума производства энтропии, сопровождающийся сменой вида обратной связи (от положительной к отрицательной обратной связи). [c.46]

Запишем теперь в этом варианте теории выражения для отклонения энтропии Д5 и величины скорости ее возрастания S. Оставаясь в рамках квазистатического приближения (т. е. полагая, что с точки зрения термодинамических критериев изменение состояния системы или ее частей во времени происходит квазистатически), мы, как и в полуфеноменологической теории флуктуаций, будем полагать, что, отклонение энтропии от равновесного значения в момент времени < определяется квадратичной формой относительно параметров взятых в этот же момент времени, [c.229]

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]

Свободная энергия F может быть определена как сумма кинетической и потенциальной энергией частиц. Энергия F называется свободной, поскольку при изотермических процессах она может быть выделена из системы в виде тепла и превращена в работу. Произведение TS — называют энтропийным фактором или связанной энергией. Свободная энергия F и энтропия S являются критериями равновесия термодинамической системы. При достижении равновесия F имеет минимальное, а S максимальное из возможных значений. С повышением температуры F всегда умепьпзается. [c.28]

К сожалению, в [197] не дано полное качественное разъяснение физической стороны явления. К числу жестких следует отнести допущение о пренебрежении осевой составляющей скорости. Для расчета профиля температуры необходимо знать характер распределения окружной скорости, который зависит не только от термодинамических параметров потока газа на входе в камеру энергоразделения вихревой трубы, но и от ее геометрии, а также от давления среды, в которую происходит истечение. Остановимся менее подробно на теоретических концепциях Шепе-ра [255] и А.И. Гуляева [59—61], рассматривавших процесс энергоразделения как результат обмена энергией в противоточном теплообменнике класса труба в трубе. Сохранив в принципе основные идеи представителей третьей фуппы гипотез, Шепер рассматривал ламинарный теплообмен. А.И. Гуляев, сохранив основные моменты физической картины Шепера, заменил лишь конвективно-пленочный коэффициент теплопередачи турбулентным обменом. Эти рассуждения не выдерживают критики по первому критерию оправдания, так как предполагают фадиент статической температуры, направленный от оси к периферии, что противоречит экспериментальным данным [34—40, 112, 116]. Однако опыты Шепера [255] и А.И. Гуляева [59-61] позволили сделать некоторые достаточно важные обобщения по макроструктуре потоков в камерах энергоразделения вихревых труб [c.167]

В специальной литературе приведены расчеты, показывающие, что равенство параметров силовой и тепловой напряженности, например, деталей цилиндропоршневой группы обеспечивается, когда главным параметром является диаметр цилиндра D (рис. 3.1, а). Это дает возможность создать ряд геометрически подобных двигателей с соотношением S/D = onst, соблюдая указанные критерии подобия рабочего процесса. При этом у всех геометрически подобных двигателей будут одинаковые термодинамический, механический и эффективный КПД (а следовательно, и расход топлива), тепловая и силовая напряженность и мощность. Градации толщины стенки цилиндра h будут такими же, как и градации D. [c.47]

Причиной и движущей силой термодинамического процесса является разность температур, давлений, химических потенциалов компонентов и других термодинамических сил (см, 2) в разных точках внутри системы или на ее границах с внешней средой. Согласно определению квазистатического процесса допустимы лишь бесконечно малые изменения указанных интенсивных свойств на конечных расстояниях. Но рассмотренный выше критерий окончания релаксационного процесса (4.4) может служкть и критерием практической равновесности реального процесса. Из него следует, что скорость процесса, который ни по каким признакам неотличим от равновесного, может быть значительной, если в системе происходит быстрая релаксация по всем переменным. Например, при взрывах равновесие иногда достигается за стотысячные доли секунды, и модель квази-. статического процесса оказывается правдоподобной даже при значительной скорости изменения свойств системы. [c.39]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...