Энтропия для необратимых процессо

Поделив неравенство (4.31) на Т, получим неравенство Клаузиуса, которое определяет, что термодинамически необратимые процессы в изолированной системе проходят только с возрастанием энтропии. Неравенство (4.31) может быть доказано с помощью логических рассуждений при рассмотрении работы тепловой машины. [c.94]

Потери эксергии обычно подразделяют на внутренние, связанные с производством энтропии в контрольном объеме за счет необратимости процессов, и внешние, которые определяются эксергиями массовых и тепловых потоков, полезно не используемых вне контрольного объема (например, сбросного потока). Эксергетический к. п. д. можно, используя уравнение (7.36), представить как функцию потерь в отдельных стадиях процесса [c.240]

Энтропия термодинамически необратимых процессов [c.94]

Энтропия необратимых процессов [c.253]

Строгая структурная организация биосистем тесно связана с законами термодинамики. Согласно И закону термодинамики процессы, происходящие в изолированной системе, направлены в сторону увеличения энтропии (необратимые процессы) или, в предельном случае, энтропия остается постоянной (обратимые процессы) с18> 0. Живые организмы постоянно обмениваются с окружающей средой энергией и веществом, т. е. являются открытыми системами (с точки зрения термодинамики) или относительно изолированными системами (с точки зрения кибернетики), поэтому для них не характерна энтропийная закономерность, спра- [c.29]

Уравнение для расчета энтропии необратимых процессов можно получить следующим способом. Разделим выражения [c.253]

Таким образом, величина д/Т представляет собой минимальное возрастание энтропии, осуществляемое только в условиях обратимого переноса теплоты, т. е. когда нагреваемая система находится в тепловом равновесии с нагревающим ее окружением. Теплота переходит от одного тела к другому вследствие того, что они не находятся в равновесии, а для того, чтобы перенос тепла осуществлялся обратимым путем, потребовалось бы бесконечно большое время. Подлинно обратимые процессы являются идеализациями реально протекающих необратимых процессов. Но важно отметить, что в любом реальном (необратимом) процессе возрастание энтропии должно превышать величину д/Т, однако чем медленнее и осторожнее будет осуществляться перенос теплоты, тем меньше будет разница между величинами и д/Т. [c.55]

Всякий необратимый процесс можно мысленно провести обратимо в несколько стадий в тех же граничных условиях и подсчитать энтропию для каждой обратимой стадии. Тогда сумма изменений энтропии этих стадий будет равна изменению энтропии необратимого процесса. Поэтому мысленно проводим данный процесс обратимо в три стадии [c.81]

Возрастание энтропии происходит и при химических реакциях. Для энтропии необратимого процесса можно написать [c.425]

Минимальная работа разделения газовых смесей. Воздух и другие газовые смеси разделяют на составные части разными методами. Промышленное значение для разделения воздуха на кислород, азот, аргон, криптон, ксенон, неон имеет метод низкотемпературной ректификации, основанный на различии составов находящихся в равновесии жидких и паровых смесей. Если процесс смешения газов протекает без воздействия на него внешних сил, то обратный процесс (разделения газовой смеси на отдельные компоненты) сам совершаться не может и требует затраты энергии. При смешении газов происходит увеличение энтропии (необратимый процесс). [c.40]

На рис. 2 и 3 изображены диаграммы рТ и Н8 для изоэнтропического тече ния и точения с трением. Энтропия необратимого процесса может быть определена по формуле (2.23) в зависимости от величин Т и Т [c.40]

Энтропия. Необратимые процессы. Теплоту, как и работу (см. стр. 246), можно определять двумя величинами — фактором интенсивности и фактором емкости. Фактором интенсивности в процессах перехода теплоты является температура, так как возможность и направление самопроизвольного перехода теплоты от одного тела к другому зависят только от соотношения их температур. Для процессов, происходяш,их при постоянной температуре, количество передаваемой теплоты д должно равняться произведению фактора интенсивности (температуры Т) на фактор емкости, который, очевидно, может быть выражен величиной д/Т (эту величину называют приведенной теплотой). Для обратимых процессов эта величина не зависит от пути перехода и всецело определяется начальным и конечным состояниями системы. [c.283]

Энтропия трактовалась как мера необратимости процессов. [c.38]

В термодинамике необратимых процессов можно выделить самопроизвольные (спонтанно протекающие) процессы и несамопроизвольно протекающие процессы. На основе аналитических выражений 1-го и 2-го законов термодинамики получены такие функции, как внутренняя энергия, энтальпия, энтропия, энергии Гельмгольца и Гиббса. Эти функции используются для расчета максимальной и максимально полезной работы химического процесса, которые характеризуют химическое сродство вещества друг к другу (мера химического сродства). [c.6]

В гл. 3 мы ссылались на следующий важный факт в изолированной системе при свободном протекании изменения системы энтропия должна увеличиваться. Такое изменение называют необратимым. Причинный рост энтропии и необратимость целесообразно — как это показала, между прочим, зависимость Беккера [1] — формулировать таким образом Необратимый процесс протекает потому, что он связан с увеличением энтропии . Эта формулировка оказывается весьма плодотворной, так как является исходным положением термодинамики необратимых процессов и открывает возможности рассмотрения процессов, не включаемых обычно в область так называемой классической термодинамики . [c.56]

В изложенных выше рассуждениях и выводах, имевших исходным пунктом второй закон термодинамики в формулировке Клаузиуса (или В. Томсона), основное внимание уделялось коэффициенту полезного действия тепловых машин, т. е. вопросу, имеющему, казалось бы, с точки зрения теории частный и узкий характер (хотя и очень важному для практики). Между тем результатом всех рассуждений явился вывод очень широкого, хотя не всеобъемлющего за кона природы, который правильнее всего назвать законом существования функции состояния энтропии и ее возрастания при самопроизвольных необратимых процессах. (Ряд исследователей видят здесь два отдельных, независимых положения.) [c.109]

Понятие об энтропии и введение новой функции в термодинамику было осуществлено на основе формулировок 2-го закона термодинамики и теорем Карно и Клаузиуса. Следует указать, что в равновесно протекающих процессах невозможно отделить самопроизвольные (спонтанные) процессы от несамопроизвольных. В то же время формулировка 2-го закона термодинамики предполагает отделение этих процессов один от другого. В настоящее время для разрещения этого противоречия развивается термодинамика необратимых процессов (И. Р. Пригожин). Классическая термодинамика изучает на основе 2-го закона термодинамики только равновесные процессы и системы. [c.83]

Скорость движения системы в фазовом пространстве по направлению к состоянию равновесия определяется суммированием скоростей движения по каждой из п координат. При этом основное соотношение термодинамики необратимых процессов применительно к замкнутой адиабатической системе определяет суммарную скорость изменения состояния системы (скорость возникновения энтропии) как сумму произведений термодинамических движущих сил на соответствующие коэффициенты, определяющие скорость движения системы вдоль одной из координатных осей и ) [c.16]

Это неравенство для изолированной системы определяет, что спонтанные процессы в них проходят только с конечной скоростью, сопровождаемые возрастанием энтропии. Равновесные процессы протекают без изменения энтропии на каждой стадии, то есть 51=5г. Для необратимых процессов по знаку изменения энтропии можно определить тип процесса и направление его протекания. Для равновесных процессов по знаку изменения энтропии также можно предсказывать направление протекания процесса при данном изменении Р, Т и V. Так, если Д5>0, то она характеризует возможность самопроизвольного протекания процесса, при Д5< 0 возможно протекание процесса только при затрате работы. Последние процессы не могут быть осуществлены в изолированной системе и они не изучаются в термодинамике необратимых процессов и классической термодинамике. Возрастание энтропии Клаузиус распространил от изолированных систем на Вселенную и высказал предположение о возможной [c.96]

Первое слагаемое в (1.252) определяет приращение энтропии смеси за счет притока энтропии извне из-за обмена с внешней средой, остальные слагаемые определяют приращение энтропии смеси за счет необратимых процессов внутри фазы или между фазами, за счет агрегации частиц и представляют сумму произведений термодинамических сил на термодинамические потоки. [c.82]

Выделение или поглощение тепла в процессе химического превращения продолжается до тех пор, пока существует отклонение химической системы от равновесия, которое характеризуется нулевым производством энтропии. Полная диаграмма химической системы должна топологически отражать связь производства энтропии с необратимыми процессами собственно химических превращений и тепловыделений (теплопоглощений). Зависимость теплового эффекта реакции АН от степени ее удаления от равновесия В характеризуется соотношением [c.137]

Решение. Процесс явно необратим, поэтому AS>Q T. Изменение энтропии А5 можно подсчитать только для обратимого процесса. Однако энтропия — функция состояния, не зависящая от пути процесса, а зависящая лишь от исходного и конечного состояний. Если обратимый и необратимый процессы провести при одних и тех же начальных и конечных состояниях системы, то Д5ояр = Д8 еобр. Всякий необратимый процесс можно провести мысленно в несколько стадий в тех же граничных условиях и вычислить энтропию для каждой обратимой стадии. Тогда сумма изменений энтропии этих стадий будет равна сумме изменений энтропии необратимого процесса. Поэтому мысленно проведем наш процесс обратимо в три стадии [c.101]

Для некоторых простых необратимых процессов легко показать, что в изолированных системах течение их сопровождается возрастанием энтропии системы. Покажем, например, что переход теплоты от горячего тела к холодному сопровождается возрастанием энтропии. [c.216]

Из этого отнюдь не следует, что изменение энтропии в цикле, включающем необратимые процессы, не равно нулю. Энтропия является функцией состояния, и изменение ее не зависит от условий проведения процесса и, в частности, от его обратимости. Если система вернулась в исходное состояние, а это является условием кругового процесса, то ее энтропия всегда принимает исходное значение, и, следовательно, изменение энтропии равно нулю. Но теплота процесса зависит от условий его проведения, и неравенство (VII, 7) означает, что при необратимом процессе становится неприменимым равенство (VI 1,3) и вместо него будет справедливо неравенство [c.217]

Вероятность перехода молекул из заполненного сосуда, содержащего молекулы, в пустой сосуд равна 1. Без компенсации этот процесс проходит неравновесно и определяется как термодинамически необратимый процесс. Этот процесс определяет переход системы из менее вероятного состояния в более вероятное и характеризует возрастание в такой системе энтропии. Таким образом, между энтропией и вероятностью состоя- [c.82]

Это уравнение является основным в термодинамике необратимых процессов и оно определяет скорость возрастания энтропии, так как относится только к внутреннему теплообмену. Если же учитывать и внешний теплообмен, то общее уравнение термодинамики необратимых само- и несамопроизвольных процессов (Колесников И. М.) будет иметь такой вид [c.254]

Изменение энтропии можно подсчитать только для обратимого процесса. Но мы знаем, что энтропия есть функция состояния, которая не зависит от пути процесса, а зависит только от начального и конечного состояния системы. Если необратимый и обратимый процесс мы проведем в о них и тех же граничных условиях, то Д5обр = = Д5необр. Всякий необратимый процесс можно мысленно провести обратимо в несколько стадий в тех же граничных условиях и подсчитать энтропию для каждой обратимой стадии. Тогда сумма изменений энтропии этих стадий будет равна изменению энтропии необратимого процесса. Поэтому мысленно проводим наш процесс обратимо в три стадии [c.79]

Термодинамическая вероятность состояния W и энтропия изолированной системы S являются различными мерами стремления системы к равновесию. Обе величины возрастают при необратимых процессах, приближающих систему к равновесию, и достигают максимума при равновесном состоянии системы. Между величинами W и S имеется количественная связь. Общий вид этой связи нетрудно установить, если учесть аддитивность эитропии, которая является суммой энтропий отдельных частей равновесной системы, и мультипликативность вероятности сложного события, которая является произведением вероятностей отдельных независимых событий. [c.107]

С точки зрения химической технологии важно знать, на что расходуется энергия, подводимая к аппарату. Все виды энергозатрат на протекание необратимых процессов в системе характеризует диссипативная функция ФХС (локальное производство энтропии). Диссипативная функция многокомпонентной неидеальной двухфазной дисперсной смеси, в которой протекают химические реакции совместно с процессами тепло- и массопереноса, получена в работах [6, 71 и подробно анализируется в 1.4 книги. Разложение диссипативной функции на движущие силы и потоки приведено в табл. 1. Таблица движущих сил и потоков, дополненная энергетическими переменными систем гидравлической, электромеханической и псевдоэнергетической природы, служит основой при построении комплекса процедур автоматизированного формирования математических моделей, исходя из топологического принципа формализации ФХС. [c.10]

Для ФХС 01 пропорциональна г-й составляющей обобщенной диссипативной функции, представляющей локальное производство энтропии за счет протекания различных необратимых процессов в системе. В результате качественного анализа движущих сил и потоков ФХС было получено общее выражение для диссипативной функции двухфазной га-компопентпой дисперсной смеси, в которой протекают процессы тепло- и массопереноса, осложненные химическими превращениями. Разложение диссипативной функции на движущие силы и потоки дано в табл. 1 в первой книге авторов Основы стратегии на с. И. [c.25]

Можно показать, что и переход газа из сосуда с большим давлением в сосуд с меньшим давлением и другие необратимые процессы прп протекании нх в изолированных системах всегда сопровождаются возрастаннем энтропии системы. [c.217]

Отсюда следует, что в любых изолированных системах (в них могут совершаться только адиабатные процессы) энтропия системы сохраняет постоянное значение dS = 0), если в системе совершаются только обратимые процессы, и возрастает dS>0) при всяком необратимом процессе. Следовательно, в изолированны системах всякий самопроизвольно протекающий процесс сопровождается возрастанием энтропии. Процесс протекает самопроизвольно до тех пор, пока система не перейдет в равновесное состояние, в котором энтропия достигает значения, максимального для данных условий, т. е. при устойчивом равновесии должно соблюдаться [c.218]

При недостаточно критическом применении второго закона термодинамики из него можно сделать принципиально неправильный вывод. Согласно второму закону, в изолированной системе во всех обратимых- процессах энтропия не претерпевает изменений, а в необратимых только возрастает. Поэтому, если течение необратимых процессов не исключено, то энтропия такой системы может только возрастать, и это возрастание должно сопровождаться постепенным выравниванием температуры различных частей системы. Если рассматривать вселенную в целом как систему изолированную (не вступающую ни в какое-взаимодействие с другой средой), то можно заключить, что возрастание энтропии должно привести в конце концов к полному выравниванию температуры во всех частях вселеггной, что означало бы, с этой точки зрения, невозможность протекания каких-нибудь процессов и, следовательно, тепловую смерть вселенной . Такой вывод, впервые четко сформулированный в середине XIX в. Клаузиусом, является идеалистическим, так как признание конца существования (т. е. смерти ) вселенной требует признаиид и ее возникновения. Статистическая природа второго начала термодинамики не позволяет считать его универсально применимым к системам любых размеров. Нельзя утверждать также, что второй закон применим к вселенной в целом, так как в ней возможно протекание энергетических процессов (как, например, различные ядерные превращения), на которые термодинамический метод исследования но может механически переноситься. В определенных видах космических процессов происходит возрастание разности температур, а не выравнивание их. [c.220]

Если в системе протекает самопроизвольный процесс при i/, V= onst, то он сопровождается (в необратимом процессе) возрастанием энтропии, что может быть выражено следующими неравенствами [c.141]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология