Термодинамическое равновесие Температура

Поскольку такое перераспределение энергии приближает систему к состоянию термодинамического равновесия, температуры тел должны выравниваться. Это значит, что температура первого тела должна увеличиваться, а температура второго понижаться. Таким образом, наше соглашение о знаке неравенства Г, < Т2 приводит к такому следствию температура тел, объем которых поддерживается постоянным, всегда растет при увеличении их внутренней энергии и уменьшается при ее уменьшении. [c.74]

По определению термодинамического равновесия, температура во всех частях тела будет одной и той же. Найдем второе условие равновесия для тела, находящегося в поле, в котором потенциальная энергия на одну частицу равна ф, исходя из минимума термодинамического потенциала при равновесии. [c.342]

В 2.1 было введено понятие равновесного состояния, обусловленного внутренним равновесием. Расширим эти представления, введя дополнительные условия внешнего равновесия. Равновесие, обусловленное внутренним и внешним равновесием, называют термодинамическим равновесием. При термодинамическом равновесии температура внешней среды равна одинаковой во всех точках температуре рабочего тела, а давление, производимое внешней средой, уравновешивается внутренними силами упругости рабочего тела. [c.105]

Для условий термодинамического равновесия температура плавления определяется как температура, при которой полные свободные энергии твердой и жидкой фаз равны. [c.67]

Для условий термодинамического равновесия температура плавления определяется как температура, при которой полные свободные энергии твердой и жидкой фаз равны между собой. В работе [29] в выражении полной свободной энергии была учтена поверхностная энергия, и для температуры плавления сферической частицы была предложена формула [c.84]

Превращение олова. Наряду с ромбической высокотемпературной формой у, существующий выще 161° С, олово встречается в двух модификациях (серой и белой), которые в точке превращения находятся в термодинамическом равновесии. Температуру равновесия можно рассчитать на основе калорических данных, используя уравнение Гиббса — Гельмгольца (7.26), которое можно записать в форме [c.171]

В состоянии термодинамического равновесия температура во всех частях системы одинакова и равна температуре окружающей среды (если только система или части ее не отделены адиабатическими оболочками), а давления составляющих систему тел равны внешнему давлению. С изменением внешних условий, т. е. температуры и давления окружающей среды, будет меняться и состояние системы (ее температура и давление) до тех пор, пока не установится равенство температур и давлений окружающей среды и системы, т. е. пока вновь не будет достигнуто состояние равновесия. [c.9]

Термодинамическое равновесие. Макроскопическая система находится в термодинамическом равнове-еии, если состояние ее не меняется с течением времени. Предполагается при этом, что внешние условия рассматриваемой системы остаются неизменными. Следует уточнить, что, не все макроскопические системы являются термодинамическими системами, а только те из них, которые находятся в термодинамическом равновесии. При термодинамическом равновесии температура и давление во всех частях системы имеют одно и то же значение . [c.12]

Влажный воздух представляет собой механическую смесь сухого воздуха и паров воды. Процессы с влажным воздухом рассчитывают по уравнениям состояния идеальных газов (вследствие малых парциальных давлений пары воды считают идеальным газом) в условиях термодинамического равновесия (температура паров воды, сухого воздуха, влажного воздуха принимается одинаковой). [c.562]

Точка Ма лежит приблизительно на гОО С ииже То (температура термодинамического равновесия аустенит — мартенсит, см. рис, 176). [c.262]

Уравнения состояния, задающие тензор напряжения среды о и внутреннюю энергию и, записываются в предположении локального термодинамического равновесия, когда в каждой точке можно определить температуру среды Т. При этом считается, что тензор скорости деформации е Р определяется полем барицентрических скоростей смеси о [c.22]

Хотя очень часто в каждой ячейке в силу имеющейся неоднородности температур и отсутствует термодинамическое равновесие даже в пределах фазы, будем считать, что можно ввести средние температуры фаз [c.189]

Термодинамическое равновесие в двухфазном адиабатном потоке внутри пористого каркаса объясняется чрезвычайно высокой интенсивностью передачи теплоты от жидкости к пару. Развитая поверхность раздела фаз жидкость - пар обеспечивает кратчайшее расстояние передачи теплоты из обволакивающей частицы металла жидкостной микропленки к ее поверхности, в результате чего испарение идет без измеряемой ра> ности температур между жидкостью и паром, а двухфазная смесь находится в состоянии термодинамического равновесия. [c.80]

Перегрев при зарождении паровых пузырьков. Образование паровых пузырьков в потоке жидкости внутри проницаемой матрицы возможно в условиях термодинамического равновесия, без заметного перегрева каркаса относительно температуры насыщения. Такое заключение подтверждается как анализом условий зарождения пузырьков, так и экспериментальными результатами. [c.83]

Сопротивление в исследуемом процессе. При анализе теплообмена при испарении или конденсации потоков теплоносителя внутри каналов с пористым высокотеплопроводным заполнителем было отмечено, что паровая фаза смеси находится в состоянии термодинамического равновесия и имеет температуру, равную локальной температуре насыщения. Причем fj используется как отправная величина для расчета избыточной температуры проницаемой матрицы i = Т -1 . Следовательно, для определения значения в каждом поперечном сечении канала необходимо уметь рассчитать распределение давления в двухфазном потоке вдоль канала. Эта задача также представляет интерес и для расчета полного перепада давлений на пористом заполнителе. [c.122]

Однако, как видно из рис. 97, если функции Ф (I) и Фст( ) являются монотонно возрастающими, то концентрация целевого компонента на поверхности жидкой пленки Фs (с) уменьшается. Такой характер зависимости следует из условия (8. 4. 27), определяющего взаимно однозначное соответствие между температурой и концентрацией целевого компонента на новерхности пленки жидкости в состоянии термодинамического равновесия. [c.327]

Все формы водорода находятся в термодинамическом равновесии, зависящем от температуры. При повышении температуры свыше определенного уровня начинается заметный переход одних его форм в другие растворимый неравновесный — в равновесный, связанный в ловушках — в растворимый, молекулярный — в атомарный. [c.533]

Рассмотрим теперь процесс установления теплового равновесия, т.е. выравнивание температуры с количественной точки зрения. Если сделать тепловой контакт между телами достаточно слабым, можно добиться, чтобы скорость изменения их температуры стала сколь угодно мала. При этом можно считать, что каждое тело само по себе все время находится в состоянии термодинамического равновесия . Эти состояния можно характеризовать соответствующими значениями энтропии, и 5 2, которые будут функциями внутренних энергий тел, 1] и (72> и их объемов, и 1 2- предыдущей главе мы видели на конкретных примерах, каким образом равновесная энтропия зависит от этих двух параметров. [c.73]

Формулы (4.5) —(4.7) находятся в согласии с одним из результатов, полученных в 3.5 в условиях термодинамического равновесия, т.е. при одинаковой температуре, средняя энергия колебания атомов твердого тела = ЗТ вдвое выше средней энергии поступательного движения молекул газа Uf = AT. В 3.5 мы установили также, что среднее значение любого вклада в энергию, квадратичного по одной из координат или по одной из компонент импульса частицы, в равновесном состоянии одно и то же. При нормальных условиях величина этого вклада Uq дается формулой [c.77]

То, что действительно необходимо для получения работы —это неравновесность системы. В состоянии термодинамического равновесия никакие самопроизвольные процессы невозможны. Поэтому совершать работу может только такая система, отдельные части которой не находятся в равновесии друг с другом. Замечательно при этом, что природа неравновесности практически не имеет никакого значения. Чем бы ни отличались друг от друга разные части системы — температурой, давлением, концентрацией частиц или еще чем-нибудь—всегда можно исхитриться и направить процесс установления равновесия по такому пути, чтобы в результате совершалась работа.- [c.109]

Из последнего выражения видно, что частицы должны самопроизвольно переходить в ту фазу, химический потенциал которой меньше если > Р2> то должно быть АЛ/ > О, чтобы энтропия всей замкнутой системы увеличивалась, и наоборот. А условием термодинамического равновесия двухфазной системы является — помимо равенства температур и давлений — равенство химических потенциалов фаз [c.128]

На основании таких экспериментальных фактов в термодинамике вводится понятие температуры. Постулат о температуре утверждает, что суш,ествует интенсивная функция состояния равновесной термодинамической системы — температура. Равенство температур двух или нескольких систем является необходимым условием их равновесия между собой. Эта формулировка подразумевает, что внутри системы нет адиабатически изолированных частей, иначе равновесная система может оказаться термически неоднородной и температура как свойство системы может не существовать. Температура является, следовательно, тем внутренним свойством, которое наряду с внешними свойствами должно определять состояние термодинамического равновесия. [c.22]

Так как 2 > ft, то, как следует из (17.4), при термодинамическом равновесии всегда i > Пз и только при бесконечно высокой температуре (Т оо) iii = Следовательно, в системе, находящейся в термодинамическом равновесном состоянии, не- [c.381]

Если жидкость находится не только в механическом, но и в полном термодинамическом равновесии, то ее температура постоянна и можно написать [c.65]

Значения энергий Е1, как уже сказано, определяются внутренним строением атома и в дальнейшем будут считаться заданными. Что касается заселенностей, то они зависят от условий, внешних по отношению к атому. Если, например, газ находится в состоянии термодинамического равновесия при температуре Т, то заселенности определяются принципом Больцмана [c.731]

Рассмотрим газ, состоящий из одинаковых атомов. Согласно теории Бора каждый из атомов может находиться в определенном стационарном состоянии 1, 2, 3,. .. и характеризоваться своим значением энергии Е], 2, 3,. ... Среднее значение атомов, находящихся в состоянии 1 и обладающих энергией ,, называется заселенностью уровня I. Заселенность уровня зависит от внешних условий. Если, например, газ находится в состоянии термодинамического равновесия при температуре Т, то заселенность определяется распределением Больцмана [c.142]

Перейдем к выводу формулы Планка. Пусть в замкнутом объеме находится атомарный газ при определенной температуре. Пусть в этом объеме присутствует и электромагнитное поле со спектральной плотностью энергии гд., т- Считаем, что система находится в термодинамическом равновесии. Наличие термодинамического равновесия не означает, что энергия каждого атома газа остается неизменной. Между атомами и полем происходит постоянный обмен энергией. Атомы поглощают и испускают кванты, переходя из одних состояний в другие. Однако эти процессы не нарушают термодинамического равновесия системы в целом. [c.143]

Замечания о невырожденных и вырожденных коллективах. Сделаем некоторые общие замечания, касающиеся статистических свойств частиц. Пусть коллектив частиц есть идеальный газ, находящийся в термодинамическом равновесии он характеризуется термодинамическими параметрами— температурой Т и химическим потенциалом ц. Обозначим через g число каким-либо образом выделенных состояний частицы для определенности можно говорить о [c.81]

Итак, в полупроводнике надо рассматривать два статистических коллектива газ электронов проводимости и газ дырок. Поскольку электрон проводимости и дырка рождаются одновременно (в паре друг с другом), плотности обоих газов одинаковы. В термодинамическом равновесии уровни Ферми обоих газов совпадают общий уровень проходит примерно посередине запрещенной зоны. Если принудительно перебрасывать электроны из валентной зоны в зону проводимости (например, облучая полупроводник светом), то можно при данной температуре увеличить плотность газа электронов проводимости и соответственно плотность дырочного газа при этом полупроводник переходит в неравновесное состояние, уровень Ферми электронов проводимости поднимается, приближаясь к зоне проводимости, а уровень Ферми дырок опускается к валентной зоне. В неравновесном полупроводнике можно создать вырожденные газы электронов проводимости и дырок, должным образом [c.144]

Сочинение М. А. Леонтовича имеет следующие построение и содержание Раздел 1 — Основные понятия и положения термодинамики (состояние физической системы и определяющие его величины работа, соверщаемая системой адиабатическая изоляция и адиабатический процесс закон сохранения энергии для адиабатически изолированной системы закон сохранения энергии в применении к задачам термодинамики в общем случае (первое начало термодинамики) количество тепла, полученное системой термодинамическое равновесие температура квазистатические (обратимые) процессы теплоемкость давление как внешний параметр энтальпия обратимое адиабатическое расширение или сжатие тела применение первого начала к стационарному течению газа или жидкости процесс Джоуля—Томсона второе начало термодинамики формулировка основного принципа). [c.364]

Согласно закону Кирхгофа степень черТГгУГы любого тела в состоянии термодинамического равновесия численно равна его коэффициенту поглощения при той же температуре, т. е. е = Л. В соответствии с этим законом отношение энергии излучения к коэффициенту поглощения (Е/А) не зависит от природы тела и равно энергии излучения Ео абсо- [c.91]

В результате, если использовать предположение о локальном термодинамическом равновесии в пределах каждой дбазы,когда в любой точке объема, занятого смесью, для каждой фазы можно определить ее температуру Ti, уравнения состояния, в отличие от гомогенного случая (1.2.4), имеют вид [c.25]

Измеренное с помощью игл давление в потоке внутр образца достаточно точно совпадает со значениями давления, рассчитанными по измеренным температурам в соответствующих поперечных сечениях. Такие результаты были получены во всем исследованном диапазоне удельных массовых расходов воды до 26 кг/ (м с), а также и для образцов из коррозионноч тойкой стали. Это свидетельствует о наличии термодинамического равновесия внутри адиабатного двухфазного потока в пористом металле. [c.79]

Необходимо дать пояснения по аналитической модели процесса. Охладитель подается по нормали к внутренней поверхности. Известна интенсивность теплообмена на входе — условие (7.3). Координата Z =L начала зоны испарения определяется из условия достижения охладителем состояния насыщения (fj = fj, i = i ), причем зарождение паровых пузырьг ков внутри пористых металлов происходит практически в условиях термодинамического равновесия, т. е. Tj - h z=L 1 °С- В варианте б температура пористого каркаса в точке Z =L достигает максимума Г ах и поэтому здесь выполняется условие адиабатичности МТу/с , = = ydTildZ = 0. В варианте а через начало области испарения происходит передача теплоты теплопроводностью на жидкостной участок, поэтому здесь последнее из граничных условий (7.7) является уравнением теплового баланса. Аналогичное условие (7.8) соблюдается и в окончат НИИ зоны испарения, координата z =К которой рассчитывается из условия, что энтальпия охладителя равна энтальпии i" насыщенного пара. [c.161]

В качестве примера рассмотрим выравнивание температуры двух кусков металла, соединенных плохим теплопроводником. Здесь только состояние теплопроводящей перемычки будет заведомо неравновесным, поскольку разные ее концы будут иметь разную температуру. Перемычка потому и проводит тепло плохо, что скорость установления в ней термодинамического равновесия очень мала. Что же касается кусков металла, то, если точность измерений такова, что их можно все время считать однородно нагретыми, с той же точностью этот необратимый процесс будет для них равновесным. Тогда для вычисления различных макроскопических величин, характеризующих тело, можно использовать формулы, относящиеся к равновесному случаю. Однако если мы захотим—экспериментально и теоретически — исследовать как раз распределение температуры по металлу, мы должны будем—экспериментально—повысить точность измерений, а теоретически — перестать считать процесс равновесным. [c.101]

Пространственно неоднородными называют такие состояния, в которых значения одного или нескольких интенсивных макроскопических величин не одинаковы в разных частях системы. Мы не будем касаться состояний с неодинаковым давлением. Потому что в этом слз чае между различными частями системы действуют обычные механические силы, и на необратимый процесс установления термодинамического равновесия накладьгааются более или менее обычные механические движения, вовсе для него не обязательные. При однородном же давлении могут быть неодинаковыми, например, температура, состав частиц (для систем, состоящих из частиц нескольких сортов) или скорость их макроскопического движения. [c.187]

Переход таких состояний в состояние термодинамического равновесия обеспечивается соответствующими диффузионными потоками, которые стремятся выровнять существующие в системе неоднородности. Диффузионные потоки тепла от горячих згчастков системы к холодным будут выравнивать температуру, диффузионные потоки частиц будут выравнивать их состав, а диффузионные потоки импульса от движущихся частей системы к неподвижным будут гасить скорость любого макроскопического движения. В этой связи эти неравновесные процессы называют процессами переноса. [c.187]

Инверсное состояние иногда называют состоянием с отрицательной температурой . Происхождение этого формального названия М0Ж1Ю объяснить, пользуясь формулой Больцмана, которая определяет относительную заселенность энергетических уровней С1кле. ы, находящейся в термодинамическом равновесии. В этом случае, как следует из (17.4), [c.382]

Пусть атомарный газ находится в замкнутом объеме при изотермических условиях. В том же объеме присутствует, естественно, и электромагнитное поле, обусловленное тепловым излучением. Как было выяснено в главе XXXVI, рассматриваемая система, состоящая из газа и теплового излучения, будет находиться в термодинамическом равновесии, если газ и излучение обладают одной и той же температурой, атомы подчинены распределению Максвелла—Больцмана, а излучение — формуле Планка. Однако термодинамическое равновесие системы не означает, что энергия каждого атома газа сохраняется неизменной. Между атомами и полем осуществляется постоянный обмен энергией. Атомы излучают и поглощают фотоны, переходя из одних состояний в другие происходит и обмен импульсами между атомом и полем — импульс изменяется в процессе испускания и поглощения фотона (см. 184). Между атомами газа осуществляется также обмен импульсами и энергией при их столкновениях между собой. Однако ни один из этих процессов не нарушает термодинамического равновесия системы в целом и соответствующих ему законов распределения атомов по энергиям и скоростям, равно как и распределения энергии излучения по спектру. [c.735]

Таким образом, в системах, находян(ихся в состоянии лмеком от термодинамического равновесия, при досгижеиии критического градиента температур и вещества, происходит интенсивная робот по перемещению вещества и наблюдается их встречные потоки через границу раздела двух систем изделие- покрытие . [c.173]

Тело не только испускает, но также и поглоищет тепловое излучение. В результате может устанавливаться термодинамическое равновесие между излучением и телом. В этом случае можно говорить о температуре излучения-, она, очевидно, равна температуре тела. Тепловое излучение — единственный вид излучения, которое может быть равновесным. [c.36]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...