Исходные понятия термодинамики

ИСХОДНЫЕ ПОНЯТИЯ ТЕРМОДИНАМИКИ [c.7]

Выделение группы понятий, предшествующих термодинамике, оправдывается не только соображениями сохранения исторической последовательности развития науки и общеизвестными принципами диалектики (в частности, классическим тезисом — Прежде чем обсуждать, договоримся о понятиях ), но и в наибольшей мере соответствует требованиям правильного понимания основных принципов термодинамики. Например, основное выражение первого начала термодинамики ( Изменение внутренней энергии системы равно алгебраической сумме подведенных извне тепла и работы ) нередко понимается так, что работа есть результат подвода тепла и изменения внутренней энергии. В действительности, как об этом свидетельствуют исходные понятия термодинамики, работа возникает лишь в результате изменения деформационных координат следовательно, изменение внутренней энергии системы является результатом внешних воздействий (подвод тепла и работы), а не первопричиной возникновения работы. Вместе с тем опровергается и достаточно распространенное ошибочное утверждение, что в некоторых некруговых процессах (например, в условиях сохранения постоянного значения внутренней энергии системы) тепло полностью превращается в работу. [c.7]

ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ И ИСХОДНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ ТЕРМОДИНАМИКИ [c.6]

Данный курс термодинамики строится по такому плану сначала устанавливаются и обсуждаются основные понятия и исходные положения термодинамики, излагаются начала термодинамики и их основные следствия, а потом рассматриваются методы термодинамики и с их помощью разбираются важнейшие приложения термодинамики. [c.13]

ГЛАВА ПЕРВАЯ ОСНОВНЫЕ понятия и ИСХОДНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ ТЕРМОДИНАМИКИ [c.14]

ИСХОДНЫЕ ПОНЯТИЯ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ ТЕРМОДИНАМИКИ [c.6]

Исходные понятия составляют вводную часть курса термодинамики, предшествующую изложению ее принципов и расчетных соотношений. [c.6]

Теорема Карно, в свою очередь, может рассматриваться в качестве исходного положения термодинамики. Исторически Клаузиус пришел к установлению понятия энтропии и второму началу термодинамики на основе рассмотренных выше двух положений о переходе теплоты в работу и направлении теплопередачи. Для полноты картины рассмотрим этот подход. [c.74]

В предыдущем разделе мы ознакомились с основными понятиями термодинамики. Однако с их помощью еще невозможно непосредственно приступить к рассмотрению термодинамической теории теплового двигателя (что представляет наибольший практический интерес) для этого мы не обладаем достаточным объемом исходных знаний. [c.56]

Эти два условия дают возможность ввести исходные понятия термодинамических сил и термодинамических потоков и через них выразить такую важнейшую характеристику системы в неравновесной термодинамике, как производство энтропии. [c.287]

Исходные понятия, вместе с изложением метода термодинамики и предварительным описанием свойств простейших термоди намических систем, составляют вводную часть курса, предшествующую изложению основных принципов и расчетных соотношений термодинамики. [c.7]

Рассмотрим некоторые исходные представления и понятия термодинамики. [c.6]

В гл. 1 излагалась эволюция понятия о температуре в течение более чем двух тысяч лет от исходных примитивных представлений до обобщенных концепций современной термодинамики и статистической механики. В предлагаемой главе рассказывается, каким образом на основе этих теоретических представлений появились температурные эталоны и температурные шкалы. Прежде всего ознакомимся в общих чертах с событиями, позволившими установить области, в которых были заключены международные соглашения. [c.37]

Термодинамика является одним из разделов теоретической физики и развита во многом трудами математиков и физиков, что сказывается на ее логической структуре, методах и терминологии. Химику приходится привыкать ко многим новым для него понятиям, заимствованным из теоретической механики, специальных разделов математики и физики, приходится часто принимать на веру доказательства и вспомогательные средства, с помощью которых на фундаменте исходных аксиом строится здание термодинамических соотношений, выводов, следствий. При этом может возникнуть и, к сожалению, существует неверное представление, что если не ставить перед собой задачу расширения теоретической базы термодинамики, занимаясь только использованием уже имеющихся выводов и формул, то достаточно освоить несложную технику термодинамических расчетов, а их глубокое обоснование, так же как и строгие формулировки основных понятий не столь важны и представляют для химика скорее общеобразовательный, чем практический интерес. [c.4]

Закон теплового равновесия (нулевое начало термодинамики). Понятие теплового равновесия является одним из з лавнейших исходных термодинамических понятий. [c.11]

Метод термодинамики заключается в строгом математическом развитии некоторых постулатов или исходных аксиом, являющихся обобщением общечеловеческого опыта познания природы и допускающих прямую опытную проверку во всех областях знаний. Термодинамика, построенная по такому принципу, носит наименование феноменологической термодинамики, которая изучает связь между макроскопическими величинами, характеризующими систему, например, между давлением, температурой и энергией, без описания микроскопических (атомных, молекулярных) явлений. Она опирается на строгие определения принятых понятий, прежде всего температуры и теплоты, а также на несколько общих аксиом, называемых законами термодинамики. [c.5]

Термин течение (или движение) используют для обозначения мгновенного или непрерывного изменения конфигурации сплошной среды. В соответствии с нулевым законом термодинамики каждое сплошное тело имеет хотя бы одно естественное состояние. Характерным свойством текучих сред, которое можно считать определяющим для жидкости, является то, что они имеют несчетное множество естественных состояний. В качестве постулата принимают, что все состояния, для которых плотность массы совпадает с исходной, являются естественными состояниями. Поэтому одним из аргументов определяющих термодинамических функций — активных переменных — принимают якобиан J = dV/dVo = ро/Р, характеризующий относительное изменение объема (или плотности массы) при течении жидкости в окрестности рассматриваемой точки. Отметим, что здесь и далее понятие жидкость включают в себя как истинные жидкости, так и газы. Отличие газа от истинной жидкости состоит в том, что его частицы (атомы или молекулы) весьма слабо связаны между собой силами взаимодействия и движутся хаотически, заполняя весь предо ставленный им объем. Истинная жидкость сохраняет свой объем при отсутствии внешних воздействий и может иметь свободную поверхность (границу между истинной жидкостью и газом). [c.114]

ВВЕДЕНИЕ Предмет и метод термодинамики. Некоторые исходные представления и понятия [c.5]

Если рабочее тело, проходя через ряд последовательных состояний, возвращается к исходному состоянию, то такой замкнутый процесс называют круговым процессом или циклом. В технической термодинамике понятия о равновесном состоянии, обратимом и круговом процессах являются очень важными. [c.15]

Есть еще ряд глубоких аналогий между информационными понятиями и термодинамикой. Например, при всякой обработке информации, когда проделываются определенные операции над числами и сообщениями, могут выявляться скрытые в имеющихся данных сведения, но нельзя получить новых сведений. Напротив, обработка информации связана с ошибками — малыми, допустимыми, и грубыми, безнадежно искажающими результаты округлениями и тому подобным, — каждый раз часть исходной информации теряется из конечного результата. Это очень похоже на правило, именуемое вторым началом термодинамики, гласящее, что во всякой тепловой машине часть энергии теряется впустую. [c.14]

Видимо, нет нужды подробно пересказывать содержание книги, поскольку оно полно отражено в оглавлении. Однако нельзя не коснуться раздела, посвященного термомеханике. Здесь автор коренным образом отходит от традиционного изложения термодинамики, приняв за основу термодинамику в трактовке Колемана и его сотрудников. К достоинствам этой трактовки относятся обнаженность исходных посылок и простота описания понятий. Подробно обсуждаются первое и второе начала термодинамики, причем последнее принимается в форме неравенства Клаузиуса —Дюгема. Приводятся простые рассуждения, использующие понятие термодинамического процесса, которые позволяют получать из неравенства вполне точные соотношения. [c.6]

Признавая целесообразность такого решения, следует отметить, что с точки зрения идейных позиций, установившихся в XX веке, такое разделение, мягко говоря, неестественно, так как макроскопическая теория представляет собой неотделимую от статистической физики науку. Хотя она и является предтечей последней и первоначально развивалась как бы автономно, общность исходных положений и задач теории, использование макроскопических понятий в микроскопической теории и проникновение микроскопических представлений о природе теплового движения в макроскопическую термодинамику делает по крайней мере равновесную теорию единым теоретическим разделом современной физики. [c.5]

Верхняя граница применимости второго начала связана с ограничением применения термодинамики из-за ее второго исходного положения) к системам галактических размеров, поскольку у та их систем внутренняя энергия не аддитивна (так как вследствие дальнодействующего характера гравитациоиных сил энергия взаимодействия микроскопических частей космических систем сравнима с их внутренними энергиями), а понятия температуры и энтропии в классической термодинамике определены для аддитивных систем. Поэтому без обобщения исходных положений термодинамики для неаддитивных систем второе начало нельзя применять к большим участкам Вселенной и тем более ко Вселенной как целому. [c.72]

Одним из важнейших понятий термодинамики является понятие об обратим,ых и необратимых процессах. Мы уже говорили о том, что обратимьши называются такие процессы, при совершении которых в прямом и обратном направлениях термодинамическая система возвращается в исходное состояние и при этом в окружающей среде не происходит никаких изменений. Это значит, например, что если к системе при совершении прямого процесса изменения состояния вещества подводится какое-либо количество тепла, то при совершении обратного процесса от системы отводится то же количество тепла. [c.68]

Как мы уже указывали, автор в ряде случаев избегает строгого подхода к тем или иным термодинамическим понятиям. Например, по сути дела он не провел различия между понятиями равновесный и обратимый (процессы). Как известно, про--цесс является равновесным (квазистатическим), если он состоит из непрерывной совокупности равновесных состояний системы. Обратимый же процесс — это такой процесс с рассматриваемой системой, выполнив который она может вернуться в исходное состояние без изменений в ней самой и в системах, внешних по отношению к ней. В подавляющем большинстве случаев равновесные процессы являются обратимыми, однако можно привести пример, когда равновесный процесс не является обратимым. В описании политропных процессов автор отошел от общепринятого понимания понятия политропный процесс . В отличие от принятого в советской термодинамической литературе автор определяет политропный процесс как такой процесс с идеальным газом, который удовлетворяет условию pv = onst, в котором величина о лежит между единицей и величиной отношения pj . Поэтому изотермический, адиабатный и многие другие процессы не являются, по мнению автора, политропными. В указанном ограничении величины о и состоит отличие понимания политроп-ного процесса автором от принятого советскими термодинамиками. [c.24]

Последнее особенно характерно для учебной л 1тературы, предназначенной для химиков. Ее авторы стремятся не пользоваться матрицами, определителями, квадратичными формами и многими другими обычными понятиями и методами высшей математики, не доверяя, очевидно, математическому образованию читателей. Такой подход нельзя признать перспективным не только из-за сомнительности тезиса о большей наглядности или убедительности выводов и доказательств, выполненных более простыми средствами, но и ввиду существенной роли математических методов в современной химической термодинамике. Это относится также к численным методам, которые позволяют отказаться от излишней аналитической детализации задачи и получать ее решение непосредственно на основе исходных принципов. С этим -связана происходящая в настоящее время переоценка самих термодинамических методов многие типично термодинамические проблемы переносятся в область прикладной математики и формулируются на языке математического программирования. [c.5]

Систе.ма обосновавий Шиллера-Каратеодори-Афанасьевой имеет то огромное преимущество перед предыдущей системой, что она целиком отбрасывает постулат Клаузиуса и, таким образом, очищает термодинамику от неверной концепции о возрастании энтропии как одной из основ термодинамики. Рассматриваемая система имеет логичесии стройный и законченный вид и свободна от недостатков системы Клаузиуса. Однако для своего построения она требует специального постулата, который не является самоочевидным и получает ясный, отчетливый- смысл только после того, как уже установлено понятие энтропии (т. е. исходная предпосылка доказательства в известной мере основана на том, что надлежит доказать). [c.142]

Первая состоит в том, что до сих пор в теплотехнической литературе недостаточное внимание уделялось согласованию исходных позиций анализа с основными следствиями второго принципа термодинамики. Анализ по существу сводился к разным интерпретациям диаграммы Сенкея, где строго соблюдался только принцип сохранения энергии, учитывались утечки тепла в окружающую среду и не учитывались изменения качества потоков тепла, вызванные разными проявлениями необратимости. Отсутствие в анализе учета следствий второго принципа термодинамики вызвало к жизни обилие разнородных по смыслу коэффициентов для оценки степени совершенства разных процессов. Эти коэффициенты, как будет показано в книге, часто давали искаженное представление о степени совершенства. Там же, где имелись попытки привлечь к анализу реальных процессов понятие необратимости, оно оценивалось только ка-4 [c.4]

Классическая термодинамика пользуется лишь понятиями внешнего баланса ЬQ , 64 ) в связи с этим и в целях упроще-шения терминологии первым началом термодинамики в дальнейшем называется выражение первого начала термодинамики по внешнему балансу (48) и (49), а первым началом термостатики — выражение первого начала термодинамики по балансу рабочего тела (50). Тот же принцип классификации используется и в дальнейшем принцип существования абсолютной температуры и энтропии, являющийся развитием первого начала термостатики и второго постулата, называется вторым началом термостатики, а соответствующее неравенство, вытекающее из классической системы внешних балансов и исходного постулата необратимости — вторым началом термодинамики. [c.35]

В записи исходного определяющего уравнения (3) фактически можно считать участвующей и температуру и, возможно, другие параметры состояния (химического или иного происхождения). Однако во всем изложении главы температура как параметр состояния не фигурирует. Это объясняется тем, что существует широкий круг подлежащих изложению вопросов, не связанных с термодинамикой. Именно эти вопросы (группы равноправности, понятие твердого тела, типы анизотропии, понятие упругой жидкости и т. д.) составляют рсновное содержание главы. Введение дополнительных параметров только внесло бы в изложение лишние детали, тем более, что существует обширный класс явлений, для описания которых не требуется введения температуры. В частности, в отсутствие химических реакций приведенное описание справедливо для изотермического либо адиабатического процесса деформирования. Более общие задачи, исследование которых существенно опирается на термодинамические соображения, рассматриваются в гл. 9. [c.81]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...