Критерии направленности процессо

Изменение энтропии как критерий равновесия и самопроизвольности процессов. Согласно второму началу термодинамики, если система изолирована, то при протекании в ней обратимых процессов энтропия не изменяется, при необратимых процессах — растет. Если необратимый процесс приводит изолированную систему в состояние равновесия, то ее энтропия достигает максимума. Следовательно, энтропия является критерием направленности процесса (А5>0) и тем самым критерием равновесия (А5=0). [c.48]

Р ( ш е ь и е. Энтропия является критерием направленности процесса только в том случае, если процесс протекает в изолированной системе, по,-)Тому проводим мысленно исследуемую реакцию при V — [c.75]

Практическое значение внутренней энергии й энтальпии как критериев направления процесса и равновесия невелико, так как энтропию непосредственно измерить нельзя и затруднительно осуш,ествить ее постоянство. [c.104]

Энергия Гиббса в изобарно-изотермических условиях не изменяется при обратимом процессе и убывает при необратимом. Отсюда следует, что по изменению величин /1 и С можно судить о направлении самопроизвольных процессов при постоянстве Т н V, Т п р (в противоположность изменению энтропии при 7 = сопз1 и У = соп51 в изолированной системе). Термодинамические потенциалы — более выгодные критерии направленности процессов. Если критерием возможности протекания самопроизвольных процессов в закрытых системах являются условия, выражаемые (2.30) и (2.31), то пределом протекания процессов служат соотношения [c.45]

Решение. Энтропия является критерием направленности процесса только в тем случае, если процесс протекает в изолированной сис- [c.78]

Характеристические функции (например, термодинамические потенциалы, а также энтропия, как это ясно из сказанного выше) могут служить критериями направления процесса и равновесия. [c.124]

Путем исследования цикла Карно с использованием второго закона термодинамики могут быть доказаны две важные теоремы, из которых можно найти количественный критерий направления процесса. [c.81]

G = Girti + G2 2+. .. +G/ny= [Х + (i2fi2+. .. - -Ц/Пу. (VII.37) Очень важно, что для любого компонента системы химический потенциал [Х = Gi в самопроизвольных процессах изменяется характерно и при равновесии принимает постоянное значение. Чтобы показать, что химический потенциал является критерием направления процесса и равновесия, обратимся к уравнению (VII.33). Если принять р, Т = [c.114]

Следовательно, энтропия является критерием направления процесса и вместе с тем критерием равновесия. [c.101]

Следовательно, энтропия является критерием направления процесса. Критерием неосуществимости процессов служит неравенство Л5<0. В неизолированной же системе могут протекать обратимые и необратимые процессы с уменьшением энтропии. [c.230]

Таким образом, из неравенств (И, 151) и (11,152) следует, что изобарный потенциал является критерием направления процесса и [c.120]

Однако энтропия является слишком общим критерием направленности процесса и состояния равновесия в системе, так как не всегда возможно с достаточной легкостью определять ее изменение. На практике для удобства пользуются обычна другими составными термодинамическими функциями менее общего характера, чем энтропия, специально введенными для изучения некоторых часто встречающихся и наиболее важных частных процессов. Эти функции должны быть обязательна связаны с энтропией рассматриваемой рабочей системы,, чтобы иметь возможность указывать направление самопроизвольных процессов и служить критерием равновесия в системе. [c.24]

Критерий направления процесса. Для решения вопроса о возможности протекания реакции недостаточно обладать химической интуицией , необходим количественный критерий принципиальной осуществимости процесса. С помощью такого критерия можно определить, насколько далеко идет процесс нельзя ли добиться (и как это сделать) увеличения степени превращения если данное вещество не реакционноспособно, то можно ли создать условия, при которых оно может взаимодействовать с другими веществами как влияют на течение процесса температура, давление, разбавление инертным газом, варьирование концентрации реагентов можно ли заставить изучаемую реакцию протекать в обратном направлении и т. д. В механике большое значение имеет принцип стремления потенциальной энергий к минимуму. Тенденция тела к перемещению сверху вниз определяется разностью уровней в его начальном и конечном положениях независимо от траектории падения. Движение прекращается, когда гравитационный потенциал достигает минимума. Произведение массы тела на изменение гравитационного потенциала равно работе падения тела, которая от пути перемещения не зависит. [c.182]

Критерий направления процесса [c.44]

Однако в пользу классического пути построения второго начала говорят следующие соображения. Метод и границы термодинамики приводят к неизбежности концентрировать внимание на взаимных превращениях теплоты и работы, как макроскопических форм передачи энергии. Сама математическая формулировка первого закона термодинамики связана с этим обстоятельством. Всякие попытки формулировать закономерность, которой следуют все наблюдаемые взаимные превращения теплоты и работы, естественно приводят к формулировкам Клаузиуса, В. Томсона или Планка. Ограничения возможности превращения теплоты в работу приводят к общим критериям направления процесса и условиям равновесия. [c.109]

Уместно вспомнить, что в изолированной системе критерием направленности процесса и равновесия служит энтропия. [c.95]

Внутренняя энергия. Для простоты примем, что система сохраняет постоянными массу и состав и что единственным видом работы является работа расширения бЛ = pdV. Если внутреннюю энергию рассматривать как функцию объема и энтропии, т. е. и = f v, S), то другие параметры Т и р) будут связаны с S и и согласно уравнению (VI.8) dU TdS — pdv. Свойства внутренней энергии как критерия направления процесса и состояния равновесия выявляются, если поддерживать постоянный объем и энтропию. При и, S = onst dil 0 (другие переменные могут изменяться). Следовательно, в изохорно-изоэнтропных условиях самопроизвольно протекают те процессы, в результате которых внутренняя энергия системы уменьишется при достижении равновесия внутренняя энергия минимальна. Условия равновесия [c.104]

Энтропия может служить критерием направления процесса также в адиабатных процессах. [c.61]

Таким же образом происходит увеличение беспорядка при процессах возгонки, испарения, диссоциации и, как показывает опыт, все самопроизвольные процессы в изолированных системах протекают в сторону увеличения беспорядка. Критерием направленности процесса может служить степень неупорядоченности системы. Мерой этой неупорядоченности является функция 5, которая называется энтропией. Энтропия связана с термодинамической вероятностью реализации данного состояния соотношением [c.210]

Следовательно, в процессе реакции происходит увеличение энталь ПИИ и энергии Гиббса. Если использовать в качестве критерия направления процесса и равновесия любую из этих функций, то нетрудно видеть, что рассматриваемая реакция при данных условиях невозможна. Другими словами, при температуре 298 К не протекает реакция взаимодействия карбоната кальция с кварцем, в результате которой могли бы образоваться волластонит и диоксид углерода. [c.53]

В середине прошлого века Бертло и Томсен постулировали, что самопроизвольно происходят только процессы, сопровождающиеся уменьшением энергии системы, т. е. экзотермические. Это оказывается правильным для подавляющего большинства явлений при температурах, близких к комнатным. Однако существование, например, эндотермических процессов взаимного растворения веществ отвергает этот принцип в качестве универсального критерия направленности процесса. Более того, любая обратимая химическая реакция показывает его неправомочность, так как, самопроизвольно проходящая в одном направлении экзотермически, она непременно будет эндотермической в другом. [c.170]

Э. является критерием направленности процесса. Самопроизвольные процессы идут с возрастанием энтропии системы, так как при Г а О 8 = 0, при других температурах энтропия имеет абсолютные значения. Размерность Эл dim S = [c.370]

Изменение энтропии служит критерием направления процесса и установления равновесия в изолированной системе . Условиями, определяющими изолированную систему, являются 6Q = 0 и 6Л = 0 или, иначе, И, К= onst. Отсюда из основного уравнения второго начала термодинамики [c.61]

Следовательно, в процессе записанной таким образом реакции происходит увеличение энтальпии и энергии Гиббса. Если использовать в качестве критерия направления процесса и равновесия любую из этих функций, то нетрудно видеть, что рассматриваемая реакция при данных условиях невозможна. Другими словами, хлористый этил при 298° К устойчив по отношению к распаду на этилен и хлористый водород. Рассмотрим теперь термодинамические параметры этой реакции при температуре 1000° К [c.136]

В изохорно-изотермном процессе, т. е. протекающем при постоянных объеме и температуре (V= onst и 7 = onst), критерием направления процесса и равновесия служит изохорный потенциал F. При необратимом самопроизвольном протекании процесса изобарный и изохор- [c.63]

Р —общее давление У-—объем). Полученное выражение, очевидно, может служить критерием направления процесса. Действительно, если Л >0 (система может быть источником работы), то химическая реакция может протекать самопроизвольно. Если ( Л =0 (система совершать работу не может), то в системе установилось химическое равновесие. Если ёА <0, то над системой надо совершать работу для проведения реакции в желаемом направлении (несамопроизвольный процесс или процесс, протекающий самопроизвольно в противоположном направлении). [c.66]

Следует отметить, что, как показывает содержание предыдущего параграфа, критерий направления процессов и постулат о существовании и возрастании энтропии в основных важнейших чертах вытекают из молекулярно-статистических соображений. Поэтому (а также на основании изложенного выше) не следует считать проблему аксиоматики второго закона термодинамики (т. е. проблему формулировки его в совершенно общей форме в пределах члсто термодинамического метода и оторванно от методов и нoJЮжeний статистической физики) существенной научной проблемой. Учитывая это, лишь кратко остановимся на одном виде аксиоматики второго закона термодинамики, предложенной в близких формах Шиллером (Киев, 1895) и Каратеодори (1911). Их аксиоматика не связана с тепловыми машинами и коэффициентом полезного действия последних. [c.109]

Внутренняя энергия, таким образом, является изохорно-из-энтропным потенциалом, а энтальпия—изобарно-изэнтропным потенциалом. Эти функции могут служить критериями равновесия при условии постоянства энтропии. Энтропию непосредственно измерять нельзя, н контроль ее постоянства при неравновесных процессах затруднителен. Поэтому функции U и И не находят широкого применения в качестве критериев направления процесса и равновесия [c.122]

Чтобы выяснить свойства термодинамических потенциалов как критериев направления процесса и равновесия в системе, продифференцируем уравнения (II, 139) и (II, 140) для О я Р, считая все параметры состояния (р, V и Т) перемегшыми [c.120]

Если система изолирована, то при протекании в ней обратимых процессов энтропия не меняется, так как уже достигла своего максимального значения, а при необратимых процессах энтропия растет. Когда необратимый процесс приводит изолированную систему к состоянию равновесия, ее энтропия достигает максимума. Следовательно, энтропия является критерием направления процесса. Критерием неосуществимости процессов служит неравенство А5<0, т. е. не. может иметь место процесс, протекание которого в изолированной системе связано с уменьщением энтропии. В неизолированной же системе могут протекать процессы обратимые и необратимые с уменьшением энтропии. Может показаться, что решение практических задач с применением энтропии невозможно, поскольку для реальных необратимых процессов в выражении Д5<0 фигурирует знак неравенства. Но как нами было уже показано, необратимый процесс всегда можно представить квазиста-тическим, и в этом случае вычисление А5 не представляет затруднений, так как изменение энтропии не зависит от характера превращения. Только поэтому термодинамический метод и используется для изучения равновесных и квазистати-ческих процесов. [c.25]

S (тв). 1.4. Энтропия системы увеличивается. 1.5. 4,17 Дж/мольX Хград. 1.6. —107,5 Дж/моль. 2.1. G= F+PV. 2.2. Изменения энтропии не происходит в адиабатическом процессе. 2.3. Это происходит при таких условиях обратимого протекания процессов, когда убыль соответствующей термодинамической функции равна максимальной полезной работе процесса. 2.4. ЛОобр = ДОнеобр = 200 Дж. 2.5. —189 Дж/град. Вывода о направлении реакции сделать нельзя, так как энтропия является критерием направленности процессов только в изолированных системах. 2.6. —1,72-10 Дж. 3.1. В этих условиях максимальная полезная работа совершается за счет убыли энергии Гиббса Л маис = —ДО. 3.2. Обратимый процесс dS = >=0 необратимый процесс dS > 0. 3,3. Так как зависимость [c.91]

Особое место, которое занимает энтропия среди различных критериев, объясняется не тем, что применение термодинамических потенциалов ограничено постоянством определенных параметров, ибо и применение энтропии ограничено условием изолированности системы, т.е. условием 6Q — О (или U, V = onst). Дело в том, что энтропия непосредственно связана с одним из основных законов природы, и поэтому она была первым критерием направленности процесса, введенным в науку к представлению о величинах F и G как о функциях, изменение которых также характеризует направление процесса, пришли от представления об энтропии. Действительно, если значение S растет, то, как следует из уравнений (V, 5) и (V, 19), значения F и G падают. [c.106]

В изобарно-изотермном процессе, т. е. протекающем при постоянных давлении и температуре (P= onst и Г= onst), критерием направления процесса и равновесия является изобарный потенциал G. [c.63]

Поскольку характеристические функщ и служат критериями направления процесса и состояния равновесия, то при постоянных значениях обеих переменных их дифференциалы равны пулю dU)v,s = 0 dH)s, р = 0 (dF)v, т = 0 (dG)p, г = О- В состоянии равновесия системы дифференциал энтропии при постоянстве внутренней энергии и объема положителен (dS)i r, v > О и достигает максимального значения. [c.10]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология