Функция процесса термодинамического 38— состояния

Во-вторых, постулат о равновесии утверждает, что каждая система имеет термодинамические свойства, которые не зависят от ее предыстории, н является функциями состояния системы в равновесии. Специальное название вводится для того, чтобы отличать свойства системы от характеристик процессов (функций процессов), таких как теплота и работа (см. 4). [c.20]

В предшествующем изложении основное внимание уделялось функциям состояния в связи с возможностью описывать множество термодинамических свойств равновесной системы, опираясь на ограниченный набор независимых переменных. Не меньшим достоинством термодинамического метода является возможность связать между собой различные состояния интересующей системы с помощью характеристик процессов — функций процессов. Используемые в термодинамике функции процессов — это количество теплоты и работа. [c.38]

Функции процессов могут зависеть от тех же термодинамических переменных, что и функции состояния, т. е. свойства системы, но в отличие от последних они в общем случае зависят и от способа (пути) изменения переменных при переходе системы из одного состояния в другое. Поскольку и функции процессов, и функции состояния входят совместно в уравнения термодинамики, часто возникает необходимость различать их по каким-либо формальным математическим признакам. Один из таких признаков можно указать, рассматривая процесс, в конце которого термодинамические переменные приобретают свои начальные значения, т. е. система в результате ряда изменений возвращается в свое исходное состояние (круговой процесс или цикл). В соответствии с данными выше определениями для любых функций состояния У криволинейный интеграл по замкнутому контуру в пространстве термодинамических переменных [c.40]

Но при этом необходимо учесть, что движение дислокаций сопровождается, помимо изменения упругой деформации, также и изменением формы кристалла, не связанным с возникновением напряжений — пластической деформацией. Как уже упоминалось, движение дислокаций как раз и представляет собой механизм пластической деформации. (Связь движения дислокаций с пластической деформацией ясно демонстрируется рис. 25 в результате прохождения краевой дислокации слева направо верхняя — над плоскостью скольжения — часть кристалла оказывается сдвинутой на один период решетки поскольку решетка в результате остается правильной, то кристалл остается ненапряженным.) В противоположность упругой деформации, однозначно связанной с термодинамическим состоянием тела, пластическая деформация является функцией процесса. При рассмотрении неподвижных дислокаций вопрос о разделении упругой и пластической деформаций не возникает нас интересуют при этом лишь напряжения, не зависящие от предыдущей истории кристалла. [c.165]

В гл. 3 мы отмечали, что второе начало термодинамики устанавливает, во-первых, общую закономерность превращения теплоты в работу и, во-вторых, выражает специфические закономерности как обычных, так и необычных систем. Общая закономерность превращения теплоты в работу в обоих случаях систем состоит в том, что при таком превращении в замкнутом круговом процессе часть теплоты непременно отдается рабочим телом другим телам. Этот (первый) элемент компенсации, который в случае обычных систем совпадает со вторым элементом компенсации (изменением термодинамического состояния других тел), приводит к существованию энтропии у равновесной системы (см. 13). Отсюда следует, что второе начало, сформулированное Каратеодори, не изменяется вблизи каждого состояния любой термически однородной системы существуют такие состояния, которые недостижимы из него адиабатным путем. Это означает, что у всякой равновесной системы в состоянии с отрицательной абсолютной температурой (как и в случае обычных систем) существует энтропия как функция ее состояния [c.142]

Внутренняя энергия представляет собой полный запас энергии тела, характеризующий его внутреннее состояние. Она, естественно, является функцией только данного состояния термодинамической системы, т. е. в каждом своем состоянии она имеет только одно значение, ее изменение не зависит от пути процесса, а численная величина измеряется только начальными и конечными точками процесса. Поэтому для ее обозначения используется символ полного дифференциала, би или би в отличие от обозначения работы, где используется символ общей бесконечно малой величины 8. [c.18]

Ко второй группе относятся свойства, которые являются функциями не только состояния, но и связаны с некоторым фиксированным процессом, приводящим систему в данное состояние. В однофазной области указанное различие между свойствами обеих групп несущественно. Коль скоро некий процесс фиксирован, соответствующее свойство оказывается однозначной функцией состояния. Это связано с тем, что в однофазном состоянии термодинамическая поверхность является гладкой, не имеет изломов или складок, так что для любого процесса в любой точке этой поверхности термо- [c.75]

В выражении (2.109) термодинамическое состояние предполагается локально-равновесным, несмотря на то, что процесс изменения состояния тела необратим. Соответственно этому р, Л/и и — функции состояния тела, определяемые термическим и калорическим уравнениями состояния. Подобные рассуждения справедливы и по отношению к дифференциалу d S, который вычисляют [c.156]

Таким образом, величины, упоминавшиеся до сих пор в связи с анализом энергетических взаимодействий системы, отчетливо распадаются на две группы функции состояния (термодинамические параметры) и функции процесса. Изменения в процессе /—2 и тех и других определяются интегралами вида (2.2), однако для термодинамических параметров эти интегралы вычисляются несравненно проще [c.19]

Из математики известно, что если криволинейный интеграл равен нулю, то дифференциал подынтегральной функции есть полный дифференциал. Следовательно, ds есть полный интеграл некоторой функции S. С термодинамической точки зрения функция s, изменение которой не зависит от процесса, а только от начального и конечного состояний, есть параметр термодинамического состояния вещества и, как уже было показано выше, была названа Клаузиусом энтропией. [c.65]

Таким образом, работа термодинамического процесса не может 6 шь вычислена по начальному и конечному состояниям системы, она является функцией характера термодинамического процесса, а не состояния системы. В связи с этим ие может существовать функция, выражающая работу только через параметры состояния, и элементарная [c.28]

В зависимости от физических свойств жидкостей (газов) процесс теплообмена может протекать различно и своеобразно. Особенно большое влияние оказывают коэффициент теплопроводности удельная теплоемкость Ср, плотность р, коэффициент температуропроводности а, уже использовавшиеся при рассмотрении теплопроводности, и коэффициент вязкости (X. Для каждого вещ ества эти величины имеют определенные значения и являются функцией параметров состояния (температуры и давления, прежде всего температуры). Особенно существенные изменения физических свойств могут иметь место в околокритической области термодинамических состояний и в области очень низких температур. [c.127]

Из соотношения (248) следует, что изменение стационарного потенциала вследствие деформации электрода не является однозначной функцией термодинамического состояния металла (обусловливающего анодное поведение) из-за участия катодного процесса. [c.168]

Функция S носит название энтропии. Заметим, что (3.46) определяет лишь разность энтропий Двух термодинамических состояний. Энтропия отдельно взятого состояния может быть определена, если в качестве начала отсчета используется энтропия произвольно выбранного стандартного состояния системы. В термодинамике. однако, чаще приходится сталкиваться не с энтропией какой-либо системы, а с изменением энтропии в каком-либо процессе. [c.56]

Особенного интереса заслуживает применение принципа наименьшего действия к процессам термодинамическим, так как здесь с особенной ясностью выступает важность вопроса о выборе обобщенных координат, определяющих состояние образа. С точки зрения чистой термодинамики можно выбрать совершенно произвольно переменные, определяющие положения системы так, например, для газа с определенными неизменяемыми свойствами можно взять любые две из следующих величин объем V, температуру Т, давление р, энергию Е, энтропию 5, остальные же выразить в функции этих двух. Здесь дело обстоит совсем иначе. Действительно, для применения принципа наименьшего действия нужно знать изменение энергии или полную работу А, произведенную извне на газ при произвольном бесконечно малом изменении состояния газа. Эта работа равна [c.575]

Внутренняя энергия и — однозначная функция термодинамического состояния тела изменение внутренней энергии не зависит от характера или пути процесса rfM —полный дифференциал. [c.41]

Как уже отмечалось, все термодинамические величины можно подразделить на две группы — функции состояния и функции процесса. Величина функции состояния однозначно определяется параметрами данного состояния. Следовательно, для определения изменения функции состояния необходимо знать лишь значения этой функции в начале и в конце процесса. [c.109]

Функции процесса (например, работа и теплота) определяются характером процесса изменения состояния термодинамической системы. [c.109]

В 5-2 было показано, что уменьшение характеристической функции в термодинамически обратимом процессе, для которого данная функция является критерием равновесия, равно полной работе, произведенной системой, за вычетом работы против внешнего давления. Как известно, в механике работа постоянно действующих сил может быть представлена разностью потенциалов этих сил в начальном и конечном состояниях системы, причем разность потенциалов не зависит от пути протекания процесса. По аналогии с механикой характеристические функции Z7, I, F, Ф называют также термодинамическими потенциалами или просто потенциалами. [c.482]

При приближенном рассмотрении процессов предполагается, что существенные изменения давления обусловлены трением в трубопроводах, дросселированием в регулирующих клапанах, а также сжатием или расширением в машинах, работающих на принципе истечения помимо этого учитывается, что изменение давления связано с заметным изменением плотности, что приводит к изменению объема всей среды или доли ее. Расчеты показывают, что эффект аккумуляции следует учитывать не только в больших резервуарах, но что нельзя также пренебрегать содержанием вещества и в трубопроводах. Зависимость между упомянутыми изменениями давления и плотности описывается уравнениями термодинамического состояния среды. И эту зависимость следует учитывать цри расчетах. Приведенный ниже вывод приближенных выражений передаточных функций основан на б а-лансе масс и давлений и на уравнениях термодинамического состояния. [c.42]

ФУНКЦИЯ СОСТОЯНИЯ в термодинамике—ф-ция независимых параметров, определяющих равновесное состояние термодинамической системы. Ф. с. не зависит от пути (характера процесса), приведшего систему в данное равновесное состояние (то есть Ф. с, не зависит от предыстории системы, см. Причинность). К Ф. с. относятся потенциалы термодинамические, энтропия и т. п. Работа и кол-во теплоты, значение к-рых определяется видом процесса, изменившего состояние системы, не являются Ф. с. [c.385]

Как отмечалось ранее, все термодинамические величины можно подразделить на две группы — функции состояния и функции процесса. Величина функции состояния однозначно определяется параметрами данного состояния. Следовательно, для определения изменения функции состояния в каком-либо процессе необходимо знать лишь значения этой функции в начале и в конце этого процесса. Примерами функций состояния могут служить удельный объем, энтропия, энтальпия и т. д. Что же касается величин, являющихся функциями процесса, то они являются характеристиками процесса их значение в данном состоянии зависит не только от параметров этого состояния, но и от того, по какому пути (т. е. в каком процессе) система достигла данного состояния. Примерами функций процесса являются работа, совершаемая системой при переходе из одного состояния в другое, и теплота. Как уже отмечалось в 1-1, характерным свойством функций состояния является то, что их дифференциал является полным. [c.14]

Благодаря наличию уравнений состояния открывается возможность выбрать в качестве независимых переменных / любых параметров системы. При определенном выборе независимых переменных всегда существуют функции состояния системы, которые оказываются удобными для изучения тех или иных процессов. Такие термодинамические функции называются термодинамическими потенциалами или характеристическими функциями, если они удовлетворяют следующим требованиям [c.90]

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]

Различают функции термодинамического состояния и функции термодинамического процесса. [c.395]

Тело называется упругим, если все входящие в табл. 5 и в основное термодинамическое тождество (10.30) функции являются параметрами состояния, причем рассеяние w равно нулю, так что функционал энтропии совпадает с энтропией s (10.20), ri=kS. Любая пара параметров таблицы (я, г, V) из реакции r t) в момент t представляет вместе с функции параметров процесса n t) [c.210]

Как было сказано выше, в состояниях, близких к состоянию термодинамического равновесия термодинамические потоки можно представить в виде линейных функций от термодинамических сил (основной постулат термодинамики необратимых процессов) [c.93]

Задать состояние термодинамической системы (в нашем случае континуума) это значит полностью охарактеризовать систему. Это описание в общем случае определяется несколькими термодинамическими и кинематическими величинами, которые называются параметрами состояния. Если параметры состояния изменяются со временем, то происходит термодинамический процесс. Параметры состояния, используемые для характеристики данной системы, обычно не все независимы между ними существуют функциональные связи, которые выражаются так называемыми уравнениями состояния. Любой параметр состояния, который можно представить однозначной функцией других параметров состояния, называется функцией состояния. [c.186]

Если взрывчатое веш ество подвергается достаточно мош ному механическому воздействию, в нем возникает ударная волна. Изменение термодинамического состояния за фронтом сильной ударной волны приводит к быстрому химическому превращению вещества, охваченного движением. В результате такого воздействия развивается процесс детонации, представляющий собой волну, в которой химическая реакция возбуждается ударным фронтом, В настоящее время, однако, отсутствует надежная теория, которая позволяла бы количественно рассчитать минимальную интенсивность и характер воздействия, необходимого для возникновения волны детонации, исходя из химической природы взрывчатого вещества, параметров, характеризующих его начальное состояние, геометрических форм и размеров. Основные трудности связаны с выбором функций, описывающих состояние и скорость химической реакции в реальных системах, имеющих, как правило. Довольно сложную молекулярную структуру. Гидродинамическая часть указанной проблемы не представляется столь значительной, если иметь в виду современные методы численного решения с применением электронно-вычислительных машин. [c.288]

Любые реальные процессы в изолированной термодинамической системе, состоящей из множества хаотически движущихся частиц, постоянно приближают эту систему к наиболее вероятно му термодинамическому состоянию, а функция энтропии этой системы, пропорциональная логарифму вероятности состояния, монотонно возрастает, стремясь к своему максимальному значению. [c.270]

При изложении основ термодинамики главное внимание уделено первому закону термодинамики и его приложению к аналитическому и графическому расчетам термодинамических процессов в идеальном газе. При этом дается термодинамическая трактовка понятия энтропии как функции, характеризующей изменение состояния системы при равновесной передаче теплоты, что позволяет рассматривать термодинамические процессы одновременно в ри- и Гх-диаграммах. В дальнейшем, при изложении второго закона термодинамики, поясняется значение энтропии как величины, характеризующей направление протекания неравновесных процессов. [c.3]

Второй закон термодинамики вводит энтропию в качестве функции состояния (термодинамического потенциала), не зависящей от процесса изменения состояния и определяемой только переменными, характеризующими внутреннее [c.22]

Внутренняя энергия реального газа и является функцией состояния газа, т. е. функцией его параметров состояния, поэтому изменение ее в термодинамическом процессе не зависит от характера процесса, а определяется только начальными и конечными значениями параметров состояния, т. е. [c.13]

Ранее мы заметили, что (6.135), (6.136) эквивалентны лишь четырем независимым уравнениям. Однако они содержат пять неизвестных функций р , и три компоненты вектора скорости и. Поэтому для определения неизвестных требуется еще одно уравнение. Ясно и физически, что движение жидкости не определено, пока не заданы термодинамические свойства системы. Для жидкости термодинамическое состояние в общем случае определяется двумя независимыми параметрами, например р , Т . Однако для адиабатических процессов, когда энтропия постоянна, Г и, следовательно, все функции термодинамического состояния могут быть выражены через один параметр — давление. Таким образом, для данной жидкости р, можно считать известной функцией от р , так что в четырех уравнениях (6.135), (6.136) остаются лишь четыре неизвестные функции. [c.140]

Не занимаясь попытками дать универсальное определение термодинамических потенциалов, называемых также характеристическими функциями, сразу всех возможных типов, отличающихся друг от друга по своему физическому смыслу, а подчас и по размерности (мы будем поэтому рассматривать их по отдельным фуппам, начиная с п. а) последующего изложения), отметим только, что их основные свойства,, как и их частные определения, основываются на общей для всех дифференциальной форме, выражающей I и И начала термодинамики для квазистатических процессов, и на конкретном для каждого потенциала выборе набора макроскопических параметров, с помощью которых фиксируется термодинамическое состояние равновесной системы. Именно частные производные потенциалов по этим параметрам определяют все интересующие нас в рамках квазистатической теории характеристики системы, а их приращения — работу системы и соответствующие тепловые эффекты. Так как упомянутая дифференциальная форма Записана нами в терминах полных дифференциалов используемых величин (см., например, 4, п. г)), то вводимые с ее помощью характеристические функции автоматически оказываются однозначными функциями термодинамического состояния системы (что и оправдывает использование для них термина потенциалы ). [c.64]

Таким образом, термодинамический эффект, вызванный изменениями количеств веществ в системе, можно вырааить тремя способами. Вонпервых, его можно представить как сумму эффектов от каждого из компонентов системы. Независимыми переменными в этом случае служат количества (или массы) компонентов, и вклад каждого из них о внутреннюю энергию системы записывается в виде ifdrtf. Этот способ описания пригоден для процессов в открытых системах. Вопрос о химическом равновесии внутри системы при нем остается невыясненным. Так функции и(S, V, п) или U(T, V, п) могут относиться как к химически равновесной системе, так и к системе, в которой нет химических превращений веществ. Обе эти возможности должны указываться заранее при формулировке задачи. Последнее замечание относится и к описанию процессов в закрытых системах, у которых все внешние переменные п фиксированы и поэтому обычно не включаются в набор аргументов термодинамических функций. Например, уравнение состояния (2.1) в виде Р = Р(Т, V) справедливо как для химически равновесной смеси веществ, так и для гомогенной системы без химических превращений. Общие выражения (2.2) —(2.7) для частных производных одинаковы в обоих случаях, о численные значения термических коэффициентов av, Pv и других свойств при наличии химических реакций и без них могут существенно различаться. Наглядный пример этого — уравнения (5.30), (5.31). [c.69]

Таким образом, работа изменения объема термодинамической системы зависит от процесса перехода системы из начального состояния в конечное или, короче, является функцией процесса. Этот важный отличитель- [c.14]

Из соотношения (229) видно, что изменение стационарного потенциала вследствие деформации электрода не является одно- значной функцией термодинамического состояния металла (обу- словливающего анодное поведение) из-за участия катодного процесса. Поэтому выявление взаимосвязи напряженного состояния металла и его электрохимических свойств должно проводиться только в условиях внешней поляризации до значений потенциала, обеспечивающих преимущественное протекание реакции анодного растворения (т. е. в области тафелевского участка анодной поляризационной кривой). Измеренные таким способом значения потенциала при гальваностатической поляризации или плотности тока при потенциостатической поляризации могут использоваться для [c.166]

Для целей технической термодинамики и последующего изучения теплотехники можно рассматривать энтропию как функцию и параметр состояния тела. При графическом изображении процессов энтропию S используют как координату, позволяющую создать особую систему координат для исследования термодинамических процессов. Введение наукой этой функции (энтропии) значительно облегчает теоретические исследования и практические расчеты. В вычислениях энтропия измеряется в тех же единицах, как и теплоемкость, т. е. в ккал1кг-град. Энтропию будем обозначать буквой S для 1 кг и буквой S для G кг. [c.95]

Ландау и Лифшиц [33, 34] приводят другое доказательства симметрии трансляционного тензора, однако, как можно заметить, существование этого тензора ими не доказывается. Вернее, они предполагают заранее, что сила, действующая на произвольное тело, может быть выражена в виде линейной векторной функции ее скорости. Доказательство симметрии этого тензора проводится на основе сложной цепи рассуждений, базируюш,ихся на соотношениях взаимности Онзагера и термодинамике необратимых процессов. Это остроумное доказательство замечательно в том смысле, что сама жидкость явно в анализе никогда не фигурирует, если не считать того, что ее мгновенное термодинамическое состояние предполагается полностью заданным, когда известны мгновенные положения и скорость частицы. В частности, обычные уравнения динамики жидкости вообпде не привлекаются ). Для проанализированных ими неустановившихся движений допупде-ние о том, что мгновенное термодинамическое состояние системы жидкость — частица единственным образом определяется мгновенным положением и скоростью частицы, равноценно одновременному пренебрежению в уравнениях движения жидкости как конвективными членами, так и членами, связанными с локальным ускорением, и допупдению о несжимаемости жидкости. Поэтому к этим результатам можно относиться как к опосредованному подтверждению соотношений Онзагера ). [c.191]

В гл. 7 рассматриваются некоторые термодинамические свойства перегретого пара. Эта глава по своему содержанию и построению является одной из интересных и наиболее развитых глав сочинения Мерцалова. Но надо сказать, что в ней не дается общая теория перегретого пара и не освещаются с достаточной полнотой его особенности. В ней не рассматриваются также различные процессы изменения состояния перегретого пара и другие относящиеся к нему вопросы. В основном в этой главе показываются термодинамический мето,д составления по экспериментальны.м данным уравнения состояния перегретого пара и. л4етод вычисления по уравнению состояния его калорических функций. [c.238]

Здесь р - давление, Н - удельная энтальпия, Н - полная энтальпия -известная функция ф. Пусть термодинамическое состояние газа определяется давлением, температурой Т ностунательных стененей свободы некоторого комнонента газа и п параметрами связанными с необратимыми процессами (г = 1,..., п). Ими могут быть концентрации комнонентов, энергии различных стененей свободы и т. и. Введем п-мерный вектор q = (д 1,..., п) и зависимости тина /(д 1,..., д ) будем писать в виде /(я). В силу сказанного, уравнение состояния и выражение для Н имеют вид [c.524]

Приведем его в аксиоматической формулировке Рудольфа Юлиуса Клаузиуса (R. J. lausius, 1865) дм любой равновесной (точнее, квазиравновесной, т.е. участвующей в квазистатическом процессе) термодинамической системы существует однозначная функция термодинамического состояния S = S 0,x,N), называемая энтропией, такая, что ее полный дифференциал [c.43]

Графическое изображение равновесных процессов на термодинамических диаграммах. Равновесный процесс изменения состояния системы определяется уравнением X = onst, где X — функция состояния параметров системы. В случае двухпараметрической системы уравнение процесса есть [c.35]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...