Некоторые приложения термодинамики

НЕКОТОРЫЕ ПРИЛОЖЕНИЯ ТЕРМОДИНАМИКИ [c.383]

Ниже рассматриваются некоторые приложения термодинамики. [c.401]

Гл. 2. Некоторые приложения термодинамики [c.46]

Понятия максимальной полезной работы и внутреннего относительного КПД более подробно раскрываются в последующих главах при рассмотрении конкретных систем и процессов преобразования энергии. Выше лишь кратко были рассмотрены законы термодинамики. Этой области науки посвящена многочисленная специальная литература. Более подробно затронутые выше вопросы великолепно изложены в целом ряде книг. Некоторые вопросы термодинамики обсуждаются также ниже в приложении к различным устройствам преобразования энергии, начиная с тепловых двигателей. [c.57]

Uk /г. i дТ jv. X Очевидно, что подобные тождества отражают некоторые закономерности, присущие любым системам, а потому они важны для приложений термодинамики. [c.91]

НЕКОТОРЫЕ ПРИЛОЖЕНИЯ ПЕРВОГО ЗАКОНА ТЕРМОДИНАМИКИ [c.71]

Учебник Погодина имел три издания, из них второе было выпущено в 1905 г. Отдельные издания этого учебника, особенно второе и первое, по содержанию и. методу изложения мало че.м отличались друг от друга. Об этом в предисловии ко второму изданию пишет сам автор ... во втором издании курса термодинамики расположение статей и характер их изложения остались такими же, как и в первом издании... . Изд. 3-е учебника, о котором и будет здесь сказано, имеет некоторое, хотя и незначительное, развитие по отношению к первым двум его изданиям. В предисловии к этому изданию автор пишет В третьем издании курса термодинамики переработано и расширено изложение основных законов термодинамики, переработаны некоторые главы, например глава об истечении жидкости. Приложения термодинамики дополнены следующими статьями 1) приложение термодинамики к изучению твердых и жидких тел 2) краткие сведения о паровых турбинах 3) энтропийные диаграммы для водяного пара . [c.135]

Рассмотрим некоторые приложения первого закона термодинамики. [c.17]

Как заметил Эйнштейн (см. введение к гл. 1), замечательно, что два начала термодинамики формулируются сто.пь просто, но распространяются на столь многочисленные и различные величины и имеют широкий круг приложений. Термодинамика дает нам многие общие соотношения между переменными состояния, которые выполняются для любой системы, находящейся в состоянии термодинамического равновесия. В этом разделе изложены несколько важных общих соотношений, а в последующих главах эти соотношения применены к конкретным системам. Как показано в гл. 15-17, некоторые из этих соотношений допускают обобщение на неравновесные системы, находящиеся в состоянии локального равновесия. [c.139]

Мы изложим здесь основы как линейной, так и нелинейной термодинамики необратимых процессов и рассмотрим некоторые ее приложения. [c.7]

В восьмой главе изложены основы неравновесной термодинамики. Охарактеризованы особенности термодинамического описания неравновесных процессов. Рассмотрен вывод уравнений баланса для экстенсивных термодинамических переменных. Изложены положения линейного варианта термодинамики необратимых процессов и некоторые его приложения к описанию химических реакций, теплопереноса, диффузии и перекрестных неравновесных процессов в растворах неэлектролитов. Рассмотрены возможности определения коэффициентов активности компонентов на основе совокупности термодинамических и кинетических свойств. [c.6]

Авторы стремились создать приемлемый по объему учебник, отражающий, с одной стороны, современное состояние термодинамики и теплопередачи, а с другой — показать приложение основных положений их к решению некоторых технологических задач разработки нефтяных и газовых месторождений, транспорта природных газов по газопроводам, диагностики газоперекачивающих агрегатов компрессорных станций и т. д. Материал излагается таким образом, чтобы рассматриваемые прикладные вопросы технологического плана не заслоняли фундаментальных положений термодинамики и теплопередачи. [c.3]

Здесь Р (а) — линейная функция от о и производных о до порядка п включительно с постоянными коэффициентами, Q e) — такая же функция от деформации е. К соотношению вида (17.5.9) можно прийти, если рассмотреть модель, составленную из большого числа пружин и вязких сопротивлений, соединенных в разных комбинациях последовательно и параллельно. Конечно, было бы достаточно наивно искать в структуре материала соответствующие упругие и вязкие элементы, однако способ, основанный на построении реологических моделей, обладает некоторым преимуществом. Мы убедились, что в уравнении (17.5.8) должно быть J. < , при этом не было необходимости в обращении к модели, условие < Е, из которого следует первое неравенство, означает только то, что приложенная сила совершает положительную работу, расходуемую на накопление энергии деформации, а частично рассеиваемую в виде тепла. В общем случае (17.5.9) тоже должны быть выполнены некоторые неравенства, которые могут быть не столь очевидны. Но если построена эквивалентная реологическая модель из стержней, накапливающих энергию, и вязких сопротивлений, рассеивающих ее, то у нас есть полная уверенность в том, что для соответствующего модельного тела законы термодинамики будут выполняться. Второе преимущество модельных представлений состоит в том, что для любой заданной конфигурации системы может быть вычислена внутренняя энергия, представляющая собою энергию упругих пружин, и скорость необратимой диссипации энергии вязкими элементами. Имея в распоряжении закон наследственной упругости (17.5.1), (17.5.2), мы можем подсчитать полную работу деформирования, но не можем отделить накопленную энергию от рассеянной. Поэтому, например. Блонд целиком строит изложение теории на модельных представлениях. [c.590]

Третье отличие этой книги от предшествующих связано с необходимостью найти методику, позволяющую наглядно, но не слишком упрощенно представить суть ошибок изобретателей вечного двигателя второго рода. Автор использовал для этого широко распространившееся за последнее время понятие эксергии, в разработке которого он принимал непосредственное участие. Опыт применения этой величины в научно-популярной литературе у нас и за рубежом показал, что она позволяет наиболее просто изложить следствия второго закона термодинамики в его технических приложениях. В рез льтате гл. 3 н 4, содержащие самые трудные для популяризации материалы, сделались интересными и понятными, хотя и требуют от читателя в некоторых местах определенной сосредоточенности. [c.5]

В книге излагаются общие положения термодинамики системы жидкость—пар и их приложения к различным случаям адиабатических и неадиабатических одномерных течений термодинамически равновесной парожидкостной среды. Рассматриваются условия возникновения кризиса течения и даются зависимости для определения критической скорости, предельных расходов и соотношения термических параметров. Разбираются некоторые случаи нестационарного движения и течения в условиях нарушенного фазового равновесия системы. [c.2]

Нельзя признать удачным наименование данного сочинения Основы современной термодинамики , так как основой термодинамики являются два принципа ее они дают незыблемый фундамент этой науки. Если же автор под выражением Основы современной термодинамики понимал те некоторые новые разделы и положения се, о которых говорится в книге, то они являются не основой термодинамики, а лишь приложением ее основ при исследовании некоторых частных явлений. [c.177]

Различно в учебниках излагается теория циклов тепловых машин. В некоторых учебниках циклы как двигателей внутреннего сгорания. так и паротурбинных установок даются в конце учебника,, после рассмотрения общей теории газов и паров. В других учебниках циклы двигателей внутреннего сгорания, в том числе реактивных двигателей и газотурбинных установок, даются в конце первой части учебника, после изложения термодинамики газов, как приложение этой части теории, а циклы паротурбинных установок рассматриваются после изложения общей теории пара и паровых процессов как прикладная часть этого раздела курса. Думается, что второй метод постановки теории циклов имеет перед первым методом некоторые преимущества. [c.291]

Глава I является вводной к курсу. В главе II изложены принципы классической и квантовой статистики. Глава III посвящена основным положениям статистической термодинамики. В главе IV рассмотрено каноническое распределение и его применение для вычисления термодинамических величин. Далее (главы V—VIII) излагаются некоторые приложения статистической физики и термодинамики. В последней главе рассмотрены элементы теории необратимых процессов. [c.4]

В учебнике проф. Брандта имеется еще одно интересное и весьма полезное начинание в нем в приложении имеется раздел, в котором приведена основная литература по термодинамике — книги, брошюры и некоторые журнальные статьи. Этот список сочинений по термодинамике очень обстоятельный он охватывает литературу, вышедшую во второй половине XIX и в начале XX столетий (до 1917 г. включительно). В списке содержится более 450 наименований сочинений зарубежных и русских авторов. Вся приведенная в списке литература разбита по своему содержанию на 15, имеющих следующие наименования библиография задачники история сочинения общего характера и руководства первый и второй законы термодинами1Ш и. учение об энергии действие теплоты на твердые тела действительные газы, пары и жидкости характеристические уравнения тепловые машины холодильные машины тепловые (энтропийные) диаграммы принцип Ле-Шателье — Брауна приложения термодинамики к химии теорема Нернста и теория квант кинетическая теория газов. Из них наиболее обширными являются разделы Сочинения общего характера и руководства (136 наименований) и Первый и второй законы термодинамики и учение об энергии (76 наименований). [c.191]

Остановимся на некоторых положениях, высказанных Млодзеевским в названных выше учебниках и учебных пособиях, разъясняющих их содержание и особенности. В предисловии к учебнику Термодинамика и теория фаз Млодзеевский писал Приложение термодинамики к учению о состояниях вещества, называемое обыкновенно теорией фаз, представляет интерес прежде всего для физиков и химиков. Но по мере того как самые разнообразные области науки и техники все более стремятся стать на физико-химическую основу, теория фаз захватывает новые области применения, оказывается необходимою всюду, где приходится иметь дело с превращением вещества... Настоящая книга должна служить введением в сложную область термодинамического учения о состояниях вещества... Книга содержит общие основы термодиналшки, а затем ученье о фазах с применением к системам с одним или двумя компонентами. Особенное внимание обращено на геометрическое изображение равновесия фаз... . В первой части книги автором кратко, но очень обстоятельно излагаются основы термодинамики и ее начала. Второй принцип термодинамики Млодзеевским излагается методом Карно—Клаузиуса. Более подробно в этой части книги говорится об энтроппи и равновесии систем, о возрастании энтропии при диффузии и при кристаллизации переохлажденной жидкости, о свободной энергии и термодинамическом потенциале. [c.646]

Чтобы проиллюстрировать эти понятия и их применение, рассмотрим некоторый класс тел, с которыми происходят однородные процессы, т. е. изменения условий, в которых находятся эти тела, адекватно описываются конечным числом вещественных функций времени — параметров , один из которых — температура. Остальные, которые мы будем обозначать через Ть Тг, Тз,. .., Та или, сокращенно, Т, мы не будем уточнять. Примером однородного процесса, от которого и пошло название таких процессов, является однородная деформация сплошной среды ( П. 12) в однородном температурном поле. В этом примере в качестве Г выступают 9 компонент тензора F, определяющие конфигурацию х с точностью до несущественных постоянных. В некоторых приложениях достаточно рассматривать не все 9 компонент, а только Некоторые функции этих компонент. В старых книгах по термодинамике фигурирует главным образом тот частный случай, когда в качестве параметра используется одна-единственная функция detF - в этом случае, коль скоро масса тела задана, Г сводится к объему У(х t)). Другой пример системы параметров Г мы имеем в случае тела, являющегося смесью k частей, которые деформируются совместно и могут обмениваться массой через посредство химических реакций в этом случае некоторые из Tj представляют собой глубины реакций . [c.402]

В настоящее время механика сплошной среды быстро врастает в физику сплошной среды. Одной из причин такого хода ее развития является все возрастающая роль термодинамических и электромагнитных эффектов в некоторых приложениях (газовая динамика, магнитная гидродинамика и др.). Другой причиной является взаимодействие на первый взгляд различных физических явлений, которое не позволяет, в частности, рассматривать некоторые механические явления без учета процессов другой природы. В действительности часто оказывается возмоншым пренебречь электромагнитными явлениями, что и сделано в этой статье. Однако некоторые механические явления (например, трение) настолько тесно связаны с термодинамикой, что существенная часть механики сплошной среды в современном смысле слова не может быть отделена от термодинамики. [c.7]

В седьмой главе изложена теория флуктуаций термодинамических величин в равновесных системах и рассмотрены ее приложения к обоснованию фундаментального положения неравновесной термодинамики — соотношений взаимности Онзагера. Представление о флуктуациях выходит за рамки классической равновесной термодинамики, и в учебных пособиях по термодинамике теория флуктуаций обычно не излагается. Теория флуктуаций использует как положения классической термодинамики, так и выводы статистической механики. В связи с этим изложены некоторые положения классической равновесной статистической механики Гиббса и на их основе дан вывод формулы Больцмана для расчета флуктуаций термодинамических величин в изолированных системах и далее — в открытых системах, обменивающихся с окружающей средой энергией и веществом. Рассмотрены условия термодинамической устойчивости систем по отношению к непрерывным изменениям параметров состояния и их взаимосвязь с флуктуациями термодинамических переменных. Получены выражения для средних квадратов флуктуаций основных термодинамических величин. Проанализированы границы применимости термодинамической теории флуктуаций особое внимание уделено предположе- [c.5]

ПИЯ на термодинамику и кинетику окиеления и коррозии [100— 112]. Высказывались предположения, что механические напряжения влияют на скорости коррозии путем изменения формы кинетического закона [106], хотя такие представления и вызывают возражения [109]. Кроме того, некоторые теории [101] и экспериментальные наблюдения [35, 108] указывают на возможность ускорения коррозии вследствие разрушающего воздействия приложенного напряжения на поверхностную пленку коррозионных продуктов. Недавние исследования коррозии жаростойких сплавов Со—Сг—А1 и N1—Сг—А1 (без добавок и с добавками иттрия, улучшающими адгезию окисла [Ш]) показали, что, хотя деформация под действием высоких сжимающих напряжений может приводить к короблению и растрескиванию пленок АЬОз, степень последующего отслаивания и повторного окисления, т. е. кинетика окисления, существенно не изменяется [110]. [c.25]

Шаповалов Л. А. Приложение методов термодинамики к некоторым температурным задачам упругой устойчивости. В сб. Прочность и деформ. материалов в неравномерных физич. полях. Вып. 2. М., Атомиз-дат 1968, стр. 131—169. [c.350]

Опыты, проведенные над упругими телами, привели Томсона в пограничную область между теорией упругости и термодинамикой. Он исследовал температурные изменения, происходящие в телах, подвергнутых деформи- q —-,3 рованию ), и установил, что величина модуля зависит от способа, каким создается напряжение в образце. Допустим, что в результате испытания на растяжение получена линия ОА (рис. 134), представляющая диаграмму внезапного нагружения образца в пределах упругости. Диаграмма замедленного приложения растягивающей силы характеризуется обычно менее крутым уклоном, как это показано, на- Рис. 134. пример, на диаграмме линией ОВ. В первом случае между образцом и окружающей его средой никакого теплообмена не происходит, и мы имеем здесь дело с адиабатическим растяжением. Во втором случае мы предполагаем, что деформация происходит столь медленно, что в результате теплообмена температура образца остается практически постоянной, в этих условиях мы имеем изотермическое растяжение. Из диаграммы заключаем, что модуль Юнга для мгновенного загружения выше, чем для замедленного. Разница, поскольку дело идет о стали, весьма незначительна— около /з от 1%,—и в практических применениях ею обычно можно пренебречь. Образец, подвергшийся внезапному растяжению, становится обычно холоднее, чем окружающая его среда, а в результате выравнивания температур получает некоторое дополнительное удлинение, измеряемое на рис. 134 отрезком АВ. Если теперь растягивающую нагрузку внезапно снять, образец сократится в длине и его состояние изобразится на диаграмме точкой С. Вследствие укорочения температура образца поднимется и потому возвращение в начальное состояние, представленное на диаграмме точкой О, произойдет лишь после охлаждения образца до температуры среды. Площадь О AB представит поэтому количество механической рабрты, потерянной за один цикл. [c.317]

В 80-х и 90-х годах в ЖРФХО были опубликованы статьи профессора Киевского университета Н. Н. Шиллера. В 1880 г. была напечатана его статья Элементарный вывод закона сохранения энергии . Затем были напечатаны статьи Возможные формы уравненич состояния газов, вытекающие из опытов То.мсона и Джоуля над охлаждением при истечении газов (1890) Соотношения между обратимыми круговыми процессами и общими условиями равновесия приложенных сил (1895) Некоторые опыты с испарением жидкости под высоким газовым давлением (1897) О втором законе термодинамики и об одной новой его формулировке (1898) Происхождение и развитие понятий о температуре и о тепле (1899) Опытные данные н определения, лежащие в основании второго закона термодинамики (1890). [c.73]

Из этих учебников особенно яркими по своему содержанию, построению и методам изложения являются учебники Радцига, Мерцалова, Грузинцева и Брандта. Это лучшие учебники по термодинамике начала XX в. В учебнике Грузинцева были блестяще изложены основы теории термодинамики и их приложение к исследованию некоторых физических и химических процессов, в учебниках же Рад-.цига, Мерцалова и Брандта хорошо изложены общие курсы технической термодинамики, содержавшие тщательно методически отработанные и развитые по своей тематике теоретические основы термодинамики и их приложения к тепловым машинам. Особенно развитой теоретическая часть курса термодинамики была в учебнике Брандта она значительно выходила за рамки теоретической части обычных курсов термодинамики. [c.97]

Надо сказать, что в учебнике Погодина приводятся даже дифференциальные уравнения термодинамики, но лишь та их часть, которая выводится на основе первого закона. В связи с этим они не имеют в учебнике приложения и являются для него лишь некоторым неоправданным придатком. Метод построения этой теории в учебнике Погодина общепринятый для того времени, но изложение ее является более тяжелым и сложным, чем в учебниках Радцига и Зернова. [c.136]

Переходя к рассмотрению дополнений и изменений, остановимся предварительно на некоторых высказываниях автора, данных во введении к курсу. Курсу термодинамики в учебных планах высших технических учебных заведениях,— пишет автор,— отводится в на-стояп1ее время сравнительно малое число часов, несмотря на всю значительность инженерных приложений этой науки и на ее исключительную научно-воспитательную ценность . И дальше Я позволил себе не гнаться за особой конспективностью и сжатостью изложения, считая, напротив, необходимым соблюдать возможно полную после-ЛО вательность развития мысли, внимательно останавливаясь на каждом могущем наводить на размышления и сомнения вопросе, т. е. строго поставить себя в положение лица, ведущего беседу с читателем и разъясняющего ему сущность термодинамических представлений и методов . [c.149]

Различно в учебниках ставится и теория истечения газа и пара. В большиистве учебников эта теория дается перед разделом Циклы паровых машин , что является правильным, так как эта теория и отдельные понятия (например, сопла и диффузоры) используются при рассмотрении турбинных установок и реактивных двигателей и их циклов. В некоторых же учебниках эта теория дается как приложение к курсу термодинамики после рассмотрения циклов турбинных установок. Такая постановка теории истечения, являющаяся менее целесообразной, чем первая, имеется в учебниках Саткевича, Жуковского, Тареева и др. [c.292]

Современная термодинамика по объему и характеру своих приложений должна быть построена как учение о некоторых наиболее основных и наиболее общих макроструктурных свойствах материи.. . Сила термодинамики — науки, основанной всецело на макроструктурных воззрениях, — в ее методе. Поэтому особое значение имеет вопрос о строении логического и математического аппарата термодинамики, о его соответствии характеру рассматриваемых ею задач. Такая наука, как термодинамика, может получить законченность и цельность только при том условии, если ее исходные концепции с самого начала построены в духе последующих обобщений.. . [c.352]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...