Обратимые изотермические процессы. Свободная энергия системы

Раздел 2 — Термодинамика квазистатических (обратимых) процессов и состояний равновесия (обратимые изотермические процессы свободная энергия системы математические теоремы об интегрирующем множителе линейных форм в полных дифференциалах основное уравнение термодинамики обратимых процессов энтропия равенство Клаузиуса следствия основного уравнения термодинамики обратимых процессов, относящиеся к равновесным состояниям общие формулы, относящиеся к свободной энергии абсолютная термодинамическая температурная шкала цикл Карно следствия второго начала,. касающиеся обратимых процессов расширения и нагревания газа или жидкости связь эффекта Джоуля—Томсона с уравнением состояния применение этого эффекта для охлаждения газов магнитный метод охлаждения термодинамика гальванического элемента равновесное излучение закон Кирхгофа закон Стефана—Больцмана для равновесного излучения характеристические функции). [c.364]

Обратимые изотермические процессы. Свободная энергия системы [c.49]

Пользуясь только что доказанной теоремой, можно прийти к новому представлению о свободной энергии. Представим себе опять обратимый изотермический процесс с тепловым резервуаром Е той же температуры, что и система. Резервуар этот находится в контакте с рассматриваемой системой. Раз работа для всякого обратимого изотермического цикла равна нулю, то и работа, произведенная при переходе системы из одного состояния в другое, не зависит от пути перехода. Это приводит нас к заключению, что в каждом своем состоянии А система обладает способностью произвести некоторое количество работы. Выбрав некоторое состояние N за нормальное, мы назовем работу, которую произведет система при переходе из А в по обратимому изотермическому пути, свободной энергией системы в состоянии А. Такое определение сходно с определением внутренней энергии, но эти два определения нельзя смешивать друг с другом. Для этого достаточно вспомнить роль резервуара Е. Работа, произведенная системой при переходе из А в N, не равна, вообще говоря, энергии, потерянной системой при этом переходе, так как работа эта производится, частью или целиком, за счет теплоты, заимствованной системой у резервуара. [c.70]

При изотермических обратимых процессах работа, совершаемая системой, равна уменьшению свободной энергии системы. [c.145]

Если в электрохимической системе химическая реакция совершается обратимо и изотермически, то изменение свободной энергии системы в ходе процесса характеризуется при постоянном давлении и температуре величиной Изменение свободной энергии (свободной энтальпии) данной реакции равно максимально полезной ее работе ах - Работа определяется произведением фактора интенсивности (для электрохимических 60 [c.60]

Т. е. максимальная работа, производимая системой или телом при обратимом изотермическом процессе, равна убыли свободной энергии системы. [c.55]

Первое из уравнений (20,1) показывает, что при расширении системы совершается положительная работа. При изотермическом обратимом процессе эта работа совершается за счет уменьшения свободной энергии системы. Второе уравнение показывает, что работа внешних сил над системой при изотермическом процессе увеличивает свободную энергию системы. [c.100]

Величину Т8 называют иногда связанной энергией . Это название станет понятным, если вспомнить, что при обратимом изотермическом процессе вся работа совершается за счет убыли свободной энергии Р, а величина Т8, составляющая вместе с Р внутреннюю энергию системы, в работу не преобразуется. [c.54]

Таким образом, работа, совершаемая при обратимом процессе-системой, находящейся в тепловом контакте с резервуаром, равна уменьшению свободной энергии системы. Свободная энергия служит мерой энергии, которую система способна создать при изотермическом процессе. За часть этой энергии ответственны [c.245]

Количественный показатель такого напряжения может быть выражен различными способами. Чаще всего для этого используется поверхностное натяжение 0, которое определяется как сила, действующая в плоскости поверхности, в расчете на единицу длины. Согласно этому определению, можно представить обратимый изотермический процесс, при котором площадь поверхности А жидкости увеличивается вследствие ее растяжения и создаются условия для перехода молекул из объема жидкости в пограничный слой. Дифференциальная обратимая работа будет равна а/с1А в этом случае а — поверхностная энергия Гиббса в расчете на единицу площади поверхности. Поскольку равновесные системы стремятся обладать минимумом свободной энергии (при постоянных температуре и давлении), произведение аЛ также стремится к минимуму. При фиксированном значении о равновесным является состояние, при котором площадь поверхности жидкости минимальна в соответствии с ограничениями системы. [c.513]

Относительная парциальная молярная свободная энергия Ff может быть измерена как работа, которую необходимо произвести над системой в процессе обратимого изотермического смешения. Работа расширения PV при этом исключается. [c.19]

Это уравнение раскрывает физический смысл свободной энергии при изотермическом изменении состояния работа рйУ, произведенная системой в обратимом процессе, равна уменьшению свободной энергии для необратимого процесса совершенная работа меньше уменьщения свободной энергии. Таким образом, свободная энергия есть мера максимальной величины работы, которую система может произвести в изотермических условиях. [c.100]

Работа, совершаемая системой при изотермическом обратимом процессе, равна убыли свободной энергии. В этом случае [c.45]

СВОБОДНАЯ ЭНЕРГИЯ, часть внутренней энергии тела или системы тел, целиком превращающаяся в работу при изотермических обратимых процессах. С. э. является термодинамич. ф-ией F состояния системы, вид которой легко определяется из общего выражения 1-го и 2-го начал термодинамики (см.) [c.203]

Но при обратимом изотермическо-изохорическом процессе убыль свободной энергии системы, а при обратимом изотермическо-изобари-ческом процессе убыль изобарного потенциала системы равна согласно 4-1 максимальной полезной внешней работе L. Поэтому можно также сказать, что мерой химического сродства участвующих в реакции веществ является максимальная полезная работа, которая может быть произведена над внешним объектом работы в результате химической реакции между этими веществами при обратимом ее проведении. [c.309]

Очевидно, что при этом необходимо провести обратимое изотермическое расширение двух молей На и одного моля Oj от начальных давлений Рн, иРо, до конечныхри иро, и сжатие двух молей HjO от рнгОДО Рн о- В результате будет получена работа L, равная алгебраической сумме трех работ, соответствующих трем названным процессам, и представляющая собой максимальную работу (все процессы термодинамически обратимы ), в которую не входит работа против внешнего давления (суммарный объем системы остается неизменным, а поршни возвращаются в исходное положение ), обозначаемая нами Lv,r и равная уменьшению свободной энергии системы. [c.495]

Чтобы определить химическое сродство реакции, ее необходимо вести при постоянной температуре. В изотермических системах реакция идет в направлении уменьшения разности свободной энергии и прекращается тогда, когда свободная энергия достигает своего минимального значения. Отсюда и вытекает принцип Вант-Гоффа, заключающийся в том, что за меру химического сродства между веществами следует принять величину разности свободной энергии в начальном и конечном состоянии системы. Разность свободных энергий при Т = onst равна максимальной работе реакции. Поэтому можно утверждать, что мерой химического сродства между веществами является та максимальная работа, которую дает реакция при обратимом изотермическом процессе. Следовательно, проблема химического сродства сводится к расчету максимальных работ реакции. [c.152]

Превращения нетепловых видов энергии происходят в тепловом резервуаре окружающей среды, поэтому возможны обратимое перетекание тепла из ПЭ в окружающую среду и обратно и необратимые потери тепла, равные Tq. ASh- Максимальная работа в изотермически-изохорных процессах равна убыли свободной энергии источника F — U — TS, а в изотермически-изо-барных убыли свободной энтальпии Н = I — TS, где U, I, S и Г — соответственно внутренняя нетепловая энергия, энтальпия, энтропия и температура системы. С учетом этого КИЭ нетепловых ПЭ примет следующий вид [c.58]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...