Система термодинамическая, определение

Термодинамическая теория перегонки основана на использовании введенного в главе I понятия равновесного процесса, в котором интенсивные свойства системы приобретают определен-, ность, позволяющую вести расчеты с помощью диаграмм состояния и уравнений парожидкостного равновесия на основе материального и энергетического балансов. [c.63]

Действие катализаторов специфично — ускоряя определенную реакцию, катализатор может не оказывать никакого влияния на многочисленные другие реакции. Это означает, что для определенной реакции наилучшим, как правило, является определенный катализатор (или группа близких по свойствам катализаторов). Специфичность действия катализаторов имеет очень большое значение, так как она позволяет проводить химический процесс в желаемом направлении, т. е. в сторону увеличения скорости образования желаемых продуктов, если в системе термодинамически возможны несколько независимых химических превращений. [c.308]

Для определения этих свойств используют уравнения состояния, которые устанавливают связь между температурой, объемом и давлением системы. Термодинамические свойства природных и нефтяных газов и их компонентов значительно отличаются от свойств идеальных газов, особенно при низких температурах и высоких давлениях поэтому уравнение состояния идеальных газов не может быть использовано для определения этих свойств. Для описания поведения реальных газов разработан ряд уравнений состояния. Наибольшее применение для углеводородных систем получили уравнения Бенедикта—Вебба—Рубина и Редлиха— Квонга и их модификации. [c.30]

Выше указывалось, что возможность изменения состояния равновесия имеет важное значение для инженера-практика. Изложение условий состояния равновесия было дано без сведений о том, какие интенсивные характерные для равновесия величины состояния следует изменять, чтобы передвинуть равновесие. Кроме того, важно знать, в какую сторону сдвинется равновесие, если какую-либо величину состояния равновесной системы изменить определенным образом. Ответ на этот вопрос дает принцип Ле Шателье — Брауна, известный из термодинамики Если в термодинамической системе, находящейся в состоянии стабильного равновесия, изменить какую-либо интенсивную величину состояния, то равновесие при этом передвинется таким образом, чтобы изменение соответствующих сопряженных экстенсивных величин состояния было по возможности наименьшим . Вывод этого правила можно найти в учебниках по термодинамике, и мы ограничимся только описанием конкретных случаев. С нашей точки-зрения, большую роль играют интенсивные переменные состояния — такие как температура, давление и химический потенциал. Рассмотрим, какое передвижение равновесия числа пробегов реакции будет происходить при изменении этих величин, т. е. какой знак будет перед частными производными [c.140]

Рис. 20. Фазовая р—Г-диаграмма для многокомпонентной углеводородной системы для определения термодинамических условий смешиваемости при закачке газа.

Фазой называется однородная часть системы с тождественным химическим составом, одинаковыми физическими и термодинамическими свойствами, отделенная от других частей межфазной поверхностью, при переходе через которую свойства изменяются скачкообразно. Между свойствами и параметрами термодинамической системы имеется определенная зависимость, или, другими словами, состояние системы строго определяется совокупностью ее термодина.мических параметров (р, V, Т). [c.67]

I, Дайта определение термодинамической системы, термодинамического процесса. [c.42]

Фактором интенсивности поверхностной энергии является поверхностное натяжение, обусловленное нескомпенсированным полем межмолекулярных сил на межфазной поверхности. Термодинамическое определение поверхностного натяжения вытекает из объединенного уравнения первого и второго начал термодинамики. Запишем его для гетерогенной системы относительно изменения внутренней энергии 7 [c.22]

Фаза - физически однородная часть системы, характеризующаяся определенным термодинамическим потенциалом. [c.407]

Дробление одной жидкости в другой, в которой она нерастворима, происходит в специальных аппаратах - коллоидных мельницах, диспергаторах, гомогенизаторах ". Независимо от конструкции аппарата процесс диспергирования проходит в соответствии с рассмотренным механизмом (по П.А. Ребиндеру). Большие сферические капли в силовом поле деформируются в цилиндрики, на что требуется некоторая затрата работы, т.к. при этом увеличивается запас свободной энергии системы. При определенном соотношении длины и диаметра цилиндрика жидкости, т.е. по достижении так называемых критических размеров, он самопроизвольно распадается на большую и малую капли, что термодинамически выгодно, т.к. в критическом состоянии свободная энергия его больше, чем сумма свободных энергий большой и малой капель (поверхность цилиндра больше суммы поверхностей капель). Процесс продолжается до тех пор, пока большая капля не станет сопоставимой с маленькой (порядка 10 м). [c.55]

При выводе термодинамических функций состояния на основе теоретических представлений и экспериментальных данных (выраженных в виде основных законов термодинамики) соотношения между дифференциалами обычно получают из уравнений типа (170) и (172). Вычисление приращения функции состояния для конечного изменения параметров системы эквивалентно определению значения функции z в точках (xi, у ) и х , г/г) путем интегрирования уравнения типа (172). Первоначально по- [c.212]

Любая термодинамическая система обладает определенным запасом энергии, которая в термодинамике носит название внутренней энергии. С позиции теории строения вещества внутренняя энергия складывается из энергии теплового движения частиц, а также из всех видов внутримолекулярной и внутриатомной энергии, за исключением кинетической и потенциальной энергии всего тела (системы). Она зависит от вида и массы рассматриваемого вещества, а также от его агрегатного состояния, и не зависит от того, каким способом оно приведено в это состояние. Обозначается внутренняя энергия буквой U. Она является экстенсивным свойством, так как зависит от количества рассматриваемого вещества. [c.50]

В статистической термодинамике каждому состоянию термодинамической системы приписывается определенная термодинамическая вероятность. Переход системы в более хаотичное, а одновременно и более вероятное состояние сопровождается увеличением энтропии. Поэтому с позиций статистической термодинамики энтропию следует считать мерой термодинамической вероятности системы. [c.89]

Описание равновесий в реальных системах. ... Равновесия в растворах и гетерогенных системах Экспериментальное определение константы равновесия Зависимость константы равновесия от температуры. . Расчет констант равновесия по термодинамическим данным [c.333]

Одна и та же система может находиться в различных состояниях. Каждое состояние системы характеризуется определенным набором значений термодинамических параметров. К термодинамическим параметрам относятся температура, давление, плотность, концентрация и т. п. Изменение величины хотя бы только одного термодинамического параметра приводит к изменению состояния системы в целом. Термодинамическое состояние системы называют равновесным, если оно характеризуется постоянством термодинамических параметров во всех точках системы и не изменяется самопроизвольно (без затраты работы). [c.93]

Метод, основанный на определении теплоты смачивания дисперсной фазы в дисперсионной среде вследствие изменения свободной поверхностной энергии системы. Термодинамически метод основывается на уравнении Гиббса—Гельмгольца. [c.104]

Энтропия, выражаемая в Дж/(моль-К), — одна из термодинамических функций, характеризующих состояния и возможные изменения состояний материальных систем. Каждому состоянию системы соответствует определенное значение энтропии. Следовательно, вероятность различных состояний вещества (газ, жидкое, твердое) можно описать как некоторое его свойство, т. е. количественно выразить значением энтропии. Иногда пользуются и энтропийной единицей (э. е.) 1 э. е. = 4,184 Дж/(моль-К). [c.240]

Проведите термодинамическое определение энтропии по Клаузиусу. В некоторой системе между ее состояниями I и [c.24]

Согласно данному в гл. IV определению, к лиофобным дисперсным системам относятся грубо- и высокодисперсные системы, термодинамически неравновесные вследствие значительного избытка свободной поверхностной энергии, связанного как с наличием высокоразвитой поверхности раздела дисперсной фазы и дисперсионной среды, так и со сравнительно большими значениями межфазного натяжения сг. Этот избыток поверхностной энергии обусловливает принципиальную неустойчивость лиофобных дисперсных систем, т. е. протекание в них различных процессов, ведущих к уменьшению дисперсности и в конечном итоге к разрушению дисперсных систем — их разделению на макроскопические фазы. Скорость протекания этих процессов разрушения лиофобных дисперсных систем и их устойчивость определяются природой, фазовым состоянием и составом дисперсной фазы и дисперсионной среды, а также дисперсностью и концентрацией дисперсной фазы. Устойчивость дисперсных систем может меняться в очень широких пределах от практически полной их неустойчивости (когда время существования дисперсных систем составляет секунды и доли секунд) до практически полной устойчивости (когда заметные изменения состояния систем наблюдаются лишь за геологические промежутки времени). [c.239]

Рис. 5.75. Фазовая р—Г-диаграмма для многокомпонентной углеводородной системы для определения термодинамических условий смешиваемости при закачке газа (С—критическая точка У об.ж — объемное содержание жидкости, %)

Выделение систем с определенным размером частиц в особый класс коллоидных систем не является чисто формальным. Высокая дисперсность придает веществам новые качественные признаки повышенную реакционную способность и растворимость, интенсивность окраски, светорассеяние и т. п. Резкое изменение свойств вещества с повышением дисперсности связано с быстрым увеличением суммарной поверхности раздела между частицами и средой. Большая поверхность раздела создает в коллоидных системах большой запас поверхностной энергии Гиббса, который делает коллоидные системы термодинамически неустойчивыми, чрезвычайно реакционноспособными. В этих системах легко протекают самопроизвольные процессы, приводящие к снижению запаса поверхностной энергии адсорбция, коагуляция (слипание дисперсных частиц), образование макроструктур и т. п. Таким образом, самые важные и неотъемлемые черты всякой дисперсной системы — гегетрогенность и [c.365]

Выше отмечены сложности определения активностей для реальных растворов органических веществ. Поэтому приведенные общие соотношения иллюстрируют лишь возможный подход. Б каждом конкретном случае газожидкостной реакции в неидеальных системах термодинамический расчет ставит ряд ориги-яальных проблем. [c.94]

Чтобы теплоемкость рассматриваемой системы имела определенное значение, необходимо точно указывать, к какому процессу она ютносится. В зависимости от условий процесса можно рассматривать различные виды теплоемкостей одной и той же термодинамической системы. Однако практическое значение имеют лишь очень немногие из этих теплоемкостей. Наиболее часто в химической термодинамике используют изохорную и изобарную теплоемкости v и Ср или, как их часто называют, теплоемкость при постоянном объеме и теплоемкость при постоянном давлении. [c.51]

Устойчивость и коагуляция коллоидных систем. В термодинамически неустойчивых коллоидных системах непрерывно протекают самопроизвольные процессы, ведущие к укрупнению частиц. Укрупнение частиц возможно двумя путями I) за счет перекристаллизации 2) за счет слипания частиц в более крупные агрегаты (коагуляции или коалесцеиции). Перекристаллизация идет медленно. Коагуляция протекает быстрее. Ее можно вызвать понижением температуры, кипячением, встряхиванием. Все электролиты способны коагулировать коллоидные системы в определенных концентрациях. Необходима минимальная концентрация электролита (порог коагуляции), вызывающая коагуляцию через определенное время. Коагулирующим является ион, по знаку противоположный заряду частицы чем выше его заряд, тем сильнее коагулирующее действие (правило Шульце—Гарди). Выпадающий коагулят всегда содержит коагулирующие ионы. Соотношение порогов коагуляции и коагулирующих ионов обратно пропорционально соотношению их зарядов в шестой степени (2 ). [c.266]

Функциональную связь типа (XIII.2) найдем следующим образом. Согласно термодинамическому определению теплоемкость системы С[Т) при ДГад О [c.310]

Понятие о твердой фазе. Термодинамическое определение фазы (см. гл. II, 9) включает следующие основные положения. Во-первых, подразумевается, что система находится в состоянии термодинамического равновесия, т. е. обеспечены условия свободного массопереноса и теплообмена как в объеме каждой фазы, так и в системе в целом. Во-вторых, каждая фаза, составляющая систему, должна быть физически однородной ее частью. При этом химическая однородность фазы не обязательна. Примером физически однородной (однофазной), но химически неоднородной системы являются воздух — молекулярный раствор газов, не взаимодействующих друг с другом, молекулярные водные растворы неэлектролитов и т. п. Химическая неоднородность в однофазной системе наблюдается только при полном отсутствии химического взаимодействия между компонентами. Если такое взаимодействие при образовании фазы возможно, то оно приводит к возникновению и физически и химически однородной однофазной системы. Например, смесь газообразного оксида азота и кислорода физически однородна. Если бы эти газы пе взаимодействовали друг с другом, то их смесь была бы однофазной, но химически неоднородной (как воздух). Поскольку в системе возмол<но химическое взаимодействие, приводящее к образованию нового вещества (дыокспд азота НОг), то состояние термодинамического равновесия наступит тогда, когда система станет и физически и химически однородной. В-третьих, термодинамическое определение фазы предусматривает наличие межфазной границы раздела — поверхности, отделяющей данную фазу от всех остальных фаз в системе н от окружающего пространства. Поверхностный слой фазы находится в иных условиях по сравнению с объемом и обладает избыточной свободной энергией. Вследствие этого свойства поверхности отличаются от свойств вещества в целом. Поэтому понятие фазы применимо к макроскопическим объектам, для которых объемные свойства являются определяющими. Если поверхностными свойствами по сравнению с объемными пренебречь нельзя (что наблюдается, например, в тонких пленках), то классическое понятие фазы становится неприменимым. При этом не имеет значения абсолютное количество вещества в объеме данной фазы, важ[ю лишь соотношение между поверхностью и объемом. Например, фазой нельзя считать тонкую масляную пленку на поверхности воды, хотя общая масса этой пленки может быть значительной. [c.302]

Из приведенных примеров видно, что равновесные системы м о н о характеризовать числом параметров или числом степеней свободы С. Эти параметры можно произвольно изменять в определенных пределах, не изменяя числа фаз. В рассмотренном случае однофазные системы характеризуются заданием двух параметров, двухфазные — одного и для трехфазных число таких параметров равно нулю. Описание фазовых равновесий в системах с большим числом компонентов (больше одного) существенно сложнее, так как для этого требуется много данных, например о взаимной растворимости веществ. Поэтому важно установить общий закон, позволяющий найти число фаз ири равновесии для систем с любым числом комионен-тоз. Таким законом является правило фаз, открытое Д. Гиббсом. Введем еще два определения, используемые в этом правиле. Фазой (Ф) называется однородная часть неоднородной системы, характеризующаяся определенным химическим составом и термодинамическими сво11ствами и отделенная от других частей поверхностью раздела. Очевидно, в любой системе может быть только одна газовая фаза. Числа же твердых или жидких фаз могут быть больше. Понятие фазы шире понятия агрегатного состояния. Наиример, твердое железо может существовать в виде различных фаз, хотя и имеющих одинаковый химический состав, но отличающихся термодинамическими свойствами, среди которых 7-железо с кристаллической структурой объем-поцептрированпого куба и а-железо со структурой гране- [c.78]

Понятие о твфдой фазе. Термодинамическое определение фазы (см. 9 гл. II) включает следующие основные положения. Во-первых, подразумевается, что система находится в состоянии термодинамического равновесия. Во-вторых, каждая фаза, составляющая систему, должна быть физически однородной ее частью. При этом химическая однородность фазы не обязательна. Примерами физически однородных (однофазных), но химически неоднородных систем являются воздух — молекулярный раствор газов, не взаимодействующих друг с другом, молекулярные водные растворы неэлектролитов и т.п. В-третьих, термодинамическое определение фазы предполагает наличие межфазной границы раздела — поверхности, отделяющей данную фазу от всех остальных фаз в системе и от окружающего пространства. Поверхностный слой фазы находится в иных условиях по сравнению с объемом и обладает избыточной свободной энергией. Вследствие этого свойства поверхности отличаются от свойств вещества в целом. Поэтому понятие фазы применимо к макроскопическим объектам, для которых объемные свойства являются определяющими. Если поверхностными свойствами по сравнению с объемными пренебречь нельзя (что наблюдается, например, в тонких пленках), то классическое понятие фазы становится неприменимым. При этом не имеет значения абсолютное количество вещества в объеме данной фазы, важно лишь соотношение между поверхностью и объемом. Например, фазой в термодинамическом смысле нельзя считать тонкую масляную пленку на поверхности воды, хотя общая масса этой пленки может быть значительной. [c.185]

Одним нз путей для введения понятия энтропии является развитие топ точки зрения, что рассеивание энергии среди компонентов системы может быть вычислено. Эго приводит к статистическому определению энтропии. Другой путь, который развивает точку зрения, что рассеивание может быть связано с количеством теплоты, переше1шпм в систему, приводит к термодинамическому определению. [c.141]

Термодинамическое определение энтропии часто кажется и загадочным, и произвольным. Полезно напомнить, что оно вводится как отношенне разупорядочиваюш,его влияния (йдое, ) к количественной мере уже существующей разупорядоченности (Г). Индекс обр указывает, что разупорядочивающее влияние проявляется контролируемым, а пс произвольным путем. Большие изменения энтропии происходят в том случае, когда к системе переходит много теплоты, особенно при низкой температуре. [c.146]

В протонных растворителях пара хинон (21)—гидрохинон (22) является классическим примером быстрой (обратимой) системы Потенциалы полуволны для хнноиа, таким образом, обладают термодинамически определенным значением и очень хорошо коррелируют с окислительно-восстаиовительными потенциалами, определенными другими методами [60], иапример потенциометрическим, Образующийся при одиоэлектронном восстановлении беизохинона (21) в щелочной среде промежуточный бензосемихипон-анион (23) был уже давно известен [61] анион-радикал (23) может претерпевать радикальную димеризацию, переходя в хннгидрои, нли диспропорционировать на хинон и гидрохинон. [c.367]

Понятие чистоты данного вещества можно определить как термодинамически, так и кинетически. В термодинамическом смысле чистота означает, что данное вещество в многофазной системе ведет себя как один и только один независимый компонент и, следовательно, во всех операциях характеризуется одним и тем же определенным значением химического потенциала. В кинетическом смысле вещество называется чистым, если оно состоит из молекул только одного типа. Эти определения нельзя рассматривать догматически, и в некоторых случаях их следует изменять, как например при термодинамическом определении для рацематов и кинетическом определении для изотопов. Понятие чистоты и трудности, возникающие при его определении, подробно рассмотрены Тиммермансом [1855], а также в статье [172]. [c.249]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология