Применения первого и второго законов термодинамики

Содержание и общая направленность лабораторных работ настоящего издания практически не изменились это исследование термодинамических свойств веществ, процессов и циклов тепловых двигателей. Постановка многих лабораторных работ, как и ранее, базируется на применении первого и второго законов термодинамики. Однако само проведение лабораторных работ и обработка экспериментальных данных ведутся по-новому. В связи с этим третье издание пособия существенно изменилось по сравнению с предыдущими. [c.3]

Эта глава иллюстрирует применение первого и второго законов термодинамики к установившемуся потоку. В качестве примера будет рассмотрено несколько простейших типов турбин. [c.70]

Применение первого и второго законов термодинамики приводит к следующим соотношениям между результирующей э. д. с. в цепи и коэффициентами Пельтье и Томсона [c.97]

Мнемонические тер.модина.чические диаграммы. Уравнение Гиббса (3.1) является следствием применения первого и второго законов термодинамики к инфинитезимальному квазистатическому процессу, а уравнения (3.2) — (3.4) получаются далее путем повторного применения преобразования Лежандра (3.11). Если вы овладели двумя основными законами и запомнили определения термодинамических потенциалов, то для вас не представляет труда написать уравнения (3.1) — (3.4) с помощью приема, описанного выше. Однако еще лучше запомнить и следующий метод, так сказать, про черный день. [c.172]

Применения первого и второго законов термодинамики [c.19]

ПРИМЕНЕНИЕ ПЕРВОГО И ВТОРОГО ЗАКОНОВ ТЕРМОДИНАМИКИ К ХИМИЧЕСКИМ РЕАКЦИЯМ [c.304]

Для оценки эффективности теплотехнических процессов, в том числе и в котлах, все большее применение находят методы, основанные на совместном использовании первого и второго законов термодинамики. Это связано [c.57]

Как было показано в главе четвертой, при решении разнообразных конкретных термодинамических задач может быть использован метод воображаемых циклов, при условии, что их построение не противоречит первому и второму законам термодинамики. В частности, таким путем было получено уравнение Клапейрона — Клаузиуса (4,23). Этот метод приводит к правильным результатам, однако его применение часто бывает затруднительным. Причина этих затруднений состоит в том, что не всегда легко придумать необходимый цикл в каждом конкретном случае. [c.151]

В книгу вошли вопросы термодинамики, которые в совокупности образуют то, что принято называть классической термодинамикой . Достаточно подробно изложены первый и второй законы термодинамики и их применение к бинарным системам, адиабатическим процессам, смешанным кристаллам и пр. [c.4]

В этих лекциях я хотел бы дать краткое изложение законов классической термодинамики, обращая особое внимание на смысл этих законов и область их применения. Это должно послужить основой для последующих лекций, посвященных новым работам по применениям термодинамики к необратимым процессам. Лекции делятся на две основные части. Первая часть посвящена давно известным первому и второму законам термодинамики, которые представляют собой одно из важнейших достижений физики XIX века. Во второй части лекций рассматривается третий закон термодинамики, который как по времени своего открытия, так и по своему духу относится к физике XX столетия. [c.11]

На этом мы закончим наш краткий обзор первого и второго законов термодинамики. Дадим теперь краткий обзор основных типов применения этих законов. [c.19]

В основу технической термодинамики положены два закона. Первый закон термодинамики представляет собой закон сохранения энергии в применении к процессам взаимного превращения теплоты и работы. Второй закон термодинамики характеризует направление процессов, происходящих в физических системах, состоящих из большого числа частиц. [c.6]

Если первый закон термодинамики явился результатом применения к тепловым процессам всеобщего закона природы — закона сохранения энергии, открытого задолго до начала формирования термодинамики как самостоятельной науки, то второй закон термодинамики был сформулирован как специфический закон тепловых процессов. Тем не менее этот закон, так же как и первый, следует считать одним из фундаментальнейших законов природы. Последнее объясняется тем неизмеримо большим значением, которое имеют тепловые процессы в окружающем нас мире. Большинство известных нам процессов, происходящих в природе, в большей или меньшей степени связаны с тепловыми процессами. Поэтому второй закон термодинамики имеет большое значение и для других естественных наук (физика, химия). [c.93]

Учебник имеет следующее содержание первый закон термодинамики и применение его к химическим процессам второй закон термодинамики и применение его к химическим процессам равновесие физико-химических систем тепловая теорема кинетика химических реакций. Во введении к этому сочинению дан краткий исторический обзор. Особенно просто и хорошо изложен в этом учебнике раздел, [c.649]

Термодинамика возникла из потребностей теплотехники . Развитие производительных сил стимулировало ее создание. Широкое применение в начале XIX в. паровой машины поставило перед наукой задачу теоретического изучения работы тепловых машин с целью повышения их коэффициента полезного действия. Это исследование было проведено в 1824 г. французским физиком, инженером Сади Карно, доказавшим теоремы, определяющие наибольший коэффициент полезного действия тепловых машин. Эти теоремы позволили впоследствии сформулировать один из основных законов термодинамики — второе начало. В 40-х годах XIX в. в результате исследований Майера и Джоуля был установлен механический эквивалент теплоты и на этой основе открыт закон сохранения и превращения энергии, называемый в термодинамике ее первым началом. Энгельс назвал его великим основным законом движения , устанавливающим основные положения материализма. Закон сохранения и превращения энергии имеет как количественную, так и качественную стороны. Количественная сторона закона сохранения и превращения энергии состоит в утверждении, что энергия системы является однозначной функцией ее состояния и при любых процессах в изолированной системе сохраняется, превращаясь лишь в строго определенном количественном соотношении эквивалентности из [c.10]

В результате анализа возникают по меньшей мере два вопроса. Во-первых, вопрос о физической сущности ограничения степени превращения внутренней энергии в кинетическую этот вопрос рассмотрим позднее. Во-вторых, вопрос о правильности формулировки задачи об истечении газа. Ведь формула (7.36) выражает первый закон термодинамики и вдруг оказывается, что применение этого закона — закона сохранения энергии — ограничено условием Сомнения, связанные со [c.179]

Закон сохранения и превращения энергии, который в применении к термодинамическим явлениям носит название первого начала термодинамики, как известно, отвергает возможность осуществления вечного двигателя, т. е. установки, которая из ничего создавала бы энергию. В отличие от этого второе начало термодинамики опровергает возможность осуществления вечного двигателя второго рода, т. е. машины непрерывного действия, которая, используя получаемую теплоту от какого-либо источника, нацело преобразует ее в работу. Отметим, что последнее не противоречит первому началу термодинамики. [c.104]

Первый закон термодинамики явился основой для составления балансовых уравнений применение его сделало возможным определение важных зависимостей для тепловых эффектов реакций. Теперь мы должны, воспользовавшись вторым началом термодинамики, получить критерии, позволяющие определять возможность протекания интересующих нас химических процессов. Как уже отмечалось в гл. 3, наблюдаемые в природе процессы самопроизвольно протекают в одном направлении, например тепло переходит от более нагретого тела к менее нагретому, газы имеют тенденцию к увеличению объема и к диффузии и т. д. Общим критерием протекания самопроизвольных, необратимых процессов в изолированных системах является увеличение энтропии. Мы должны теперь выяснить критерии самопроизвольного протекания химических процессов для ряда частных условий. [c.480]

Определить эту функцию можно при помощи уравнений, приведенных в предыдущих разделах. Если затрату работы системы при бесконечно малом обратимом изменении выразить уравнением W = PdV, то в результате совместного применения второго и первого законов термодинамики получаем [c.17]

Второй закон (второе начало) термодинамики характеризует особенности поведения только таких тел, которые состоят из весьма большого числа частиц (так называемых макроскопических тел) и участвуют в реальных, неравновесных (см. 3.4) процессах. Поэтому второй закон имеет более ограниченное применение, чем первый. [c.7]

Оценку эффективности использования теплоты в теплотехнологических установках независимо от их сложности основывают обычно на первом законе термодинамики, т.е. составляют энергобаланс, отражающий количественную сторону тепловых процессов в этих установках. Однако все большее применение находит метод анализа работы теплоиспользующих установок с учетом качественных различий располагаемых энергоресурсов и необратимости реальных рабочих процессов на основе совместного использования первого и второго законов термодинамики, получивший название эксергетического. Эксер-гетический анализ позволяет учесть не только количественные, но и качественные характеристики располагаемых энергоресурсов в различных элементах оборудования, степень их совершенства и необратимости отдельных процессов в этих элементах и в установке в целом [24, 18 и др.] [c.21]

В других учебниках как дифференциальные уравнения термодинамики, так и химическая термодинамика даются в отдельных разделах курса. Например, дифференциальные уравнения термодинамики как единую теорию, аналитически обобщающую первый и второй законы термодинамики, что и определяет ее принципиальное значение и широкое применение при исследовании физических и химических процессов, можно видеть во всех изданиях учебника Вукало- [c.290]

Для практического применения уравнений первого и второго законов термодинамики для любых реальных тел, которые могут находиться в различных агрегатных состояниях, необходимо иметь выря жения для йи, (11, йд, йз, входящие в указанные уравнения и определенные через основные параметры р, V и Т. Эти выражения, написанные в самом общем виде, содержат частные производные, составленные по основным параметрам р, V п Т. Поэтому для получения расчетных формул для йи, (И, йд, ( 8 применительно к какому-нибудь рабочему телу необходимо располагать уравнением состояния для него, посредством которого могут быть найдены указанные частные производные. [c.65]

Большое значение для развития теплотехники имели труды Роберта Майера, Джемса Джоуля, Рудольфа Клаузиса, Германа Гельмгольца, Виллиама Томсона. Их работы обусловили установление первого и второго законов термодинамики, которые создали основу для теоретического изучения и практического применения процессов взаимного превращения теплоты и работы. [c.3]

В разделах учебников по технической термодинамике, посвященных термохимии, в основном рассматриваются следующие вопросы первый закон термодинамики в применении к химическим процессам закон Гесса и закон Кирхгофа второй закон термодинамики в примепении к химическим процессам максимальная работа в изохорио-изотермических и изобарно-изотермических процессах уравнение максимальной работы химическое равновесие, закон действия масс константа скорости химической реакции и константа равновесия зависимость между константой химического равновесия и максимальной работой влияние на химическое равновесие давления и температуры принцип Ле-Шателье тепловая теорема Нернста и ее следствия вычисление константы интегрирования в уравнении константы равновесия газовых реакций влияние температуры на скорость химической реакции и др. [c.338]

Исторически термодинамика возникла из потребностей теплотехники. Развитие производительных сил стимулиров.ало ее создание. Широкое применение в начале XIX в. паровой машины поставило перед наукой задачу теоретического изучения работы тепловых машин с целью повышения их коэффициента полезного действия. Это исследование было проведено в 1824 г. в первом сочинении по термодинамике французским физиком и инженером Сади Карно, доказавшим теоремы, определяющие наибольший коэффициент полезного действия тепловых машин. Эти теоремы позволили впоследствии сформулировать один из основных законов термодинамики — второе начало. В 40-х годах XIX в. в результате исследований Майера и Джоуля был установлен механический эквивалент теплоты и на этой основе открыт закон сохранения и превращения энергии, называемый в термодинамике ее первым началом. Энгельс назвал его великим основным законом движения . [c.9]

УРАВНЕНИЕ СОСТОЯНИЯ — уравнение, к-рое связывает давление р, объём V и абс. темп-ру Т физически однородной системы в состоянии термодинамического равновесия f p, V, Т) = 0. Это ур-ние наз, термическим У. с., в отличие от калорического У.с., определяющего внутр. энергию U системы как ф-щ1ю к.-л. двух из трёх параметров р, V, Т. Термическое У. с. позволяет выразить давление через объём и темп-ру, p=p V, Т), и определить элементарную работу 5A=p5V при бесконечно малом расширении системы й V. У. с. является необходимым дополнением к термодинамич. законам, к-рое делает возможным их применение к реальным веществам. Оно не может быть выведено с помощью одних только законов термодинамики, а определяется из опыта или рассчитывается теоретически на основе представлений о строении вещества методами статистич. физики. Из первого начала термодинамики следует лишь существование калорич. У. с., а из второго начала термодинамики—связь между калорическим и термическим У. с. [c.236]

В заключение заметим следующее. Из того обстоятельства, что первое начало термодинамики есть не что иное, как закон сохранения энергии в применении к тепловым процессам, не следует, что это есть формулировка частного случая закона сохранения энергии. В действительности формулировка закона сохранения энергии в термодинамике является самой широкой, так как отображает изменение любого вида энергии (тепловой, механической, электромагнитной, химической и т. д.). Термодинамику определяют иногда как учение о взаимной связи, существующей во всех явлениях природы между теплотой и другими видами энергии. В этом определении теплота занимает особое положение, так как все виды энергии могут быть полностью превращены в тепловую, иными словами, всегда возможно построить такую периодически действующую машину, которая в каждом цикле превращала бы механическую или электромагнитную энергию в тепловую в то же время невозможно согласно второму началу термодинамики, к изучению которого мы перехрдим, построить такую периодически действующую машину, в каждом цикле которой происходило бы полное превращение взятой от теплового резервуара теплоты в механическую или электромагнитную энергию. [c.35]

Весьма подробно в учебнике излагается вопрос о диаграмме Т—5 и ее значении, а также дается широкое применение ее при многих исследованиях. При этом надо сказать, что учебник Мерцалова был вторым русским учебником, в котором говорилось об этой диаграмме, Учебник Мерцалова был первым учебником, в котором был поставлен вопрос о сравнении циклов с применением диаграммы Т—5, Очень подробно излагается в учебнике второй закон при этом его математическое выражение обосновывается двумя методал — Клаузиуса и Ней.мана. В учебнике приводятся дифференциальные уравнения термодинамики. Построение теории этого раздела значительно проще, чем в других учебниках данного периода кроме того, [c.127]

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]

Первый основной закон термодинамики не накладывает каких-либо ограничений на определяюш,ие уравнения. Это же относится и к третьему закону. Второй основной закон термодинамики исключает процессы с отрицательным притоком энтропии. Это условие сужает класс допустимых уравнений состояния, однако не до желаемой степени. Более обещаюш,им здесь является принцип Онзагера [22], поскольку он относится к необратимым процессам и доставляет определенную информацию о направлении таких процессов, более точную, нежели второй основной закон. В самом деле, как было показано Био [1], принципа Онзагера достаточно для исследования некоторых проблем линейной вязкоупругости и установления так называемой вязкоупругой аналогии. К сожалению, однако, применение принципа Онзагера ограничивается только линейными задачами и поэтому не может дать результатов в более интересных случаях нелинейных моделей сплошных сред (неньютоновы жидкости, нелинейные вязкоупругие тела, вязкопластичные и пластичные тела и др.). [c.9]

Расчёт разл. равновесных К. п. явился исторически первым методом термодинамич. исследований. На его основе был проанализирован рабочий цикл идеальной тепловой машины (цикла Карно), получено матем. выражение второго начала термодинамики, построена термодинамическая температурная шкала, получены мн. важные термодинамич. соотношения Клапейрона — Клаузиуса уравнение и др.). В технике К. п. применяются в кач-ве рабочих циклов двигателей внутр. сгорания, разл. теплосиловых и холодильных установок. КРУТИЛЬНЫЕ ВЕСЫ, чувствительный физ. прибор для измерений малых сил (малых моментов сил), К. в. были изобретены франц. физиком Ш. Кулоном в 1784 и применены им для исследования вз-ствия точечных электрич. зарядов и магн. полюсов (см. Кулона закон). К. в. простейшей конструкции состоят из вертикальной нити, на к-рой подвешен лёгкий уравновешенный рычаг. Измеряемые силы действуют на концы рычага и поворачивают его в горизонтальной плоскости до тех пор, пока не окажутся уравновешенными силами упругости закрученной нити. По углу поворота Ф рычага можно судить о величине крутящего момента действующих сил, т. к. ф пропорц. МуЛ1С1, где I — длина нити, С — модуль сдвига материала нити, I — момент инерции поперечного сечения нити. Шкалу отсчёта К. в. обычно градуируют непосредственно в ед. силы или момента силы. Высокая чувствительность К. в. достигается применением достаточно длинной нити с малым значением момента инерции поперечного сечения. [c.333]

Поршневые машины — паровые машины, двигатели внутреннего сгорания, компрессоры, холодильные машины — представляли собой первые примеры практического применения термодинамики для превра-Шения тепла в механическую работу и наоборот. У компрессоров и холодильных машин превращение работы в тепло не является, конеч но, их основным назначением, но в соответствии со вторым законом это превращение является неизбежным сопутствующим явлением. Компрессоры производят сжатый газ, при этом подведенная работа пре-вращвется в тепло, которое в случае изотермического сжатия отводится, а в случае адиабатного сжатия остается газе в виде его внутренней энергии. Холодильная машин отбирает тепло от тела с низкой температурой и отдает его при более высокой температуре. С этим процессом по необходимости связан процесс превращения затраченной работы в тепло, которое также отдается при более высокой температуре. [c.257]

Классическое сочинение Ван-дер-Ваальса сыграло огромную роль в развитии термодинамики и методов ее исследований. Приведем содержание некоторых наиболее общих разделов рассматриваемого сочинения. Во втором разделе Первое начало термодина.мики и его применения рассматриваются следующие вопросы математическое выражение закона сохранения энергии количество теплоты не является функцией состояния системы о квазистатических и нестати-ческих процессах основное уравнение квазистатических процессов в системах, находящихся под всесторонне одинаковым давлением различные виды основного уравнения общее уравнение удельной теплоемкости величина с,. уравнение Майера вычисление механического эквивалента теплоты уравнение политропы отрицательная теплоемкость определение величины Ср дросселирование определение от- [c.248]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...