Идеальный газ термодинамика

Из термодинамики известно, что давление не влияет на энтальпию идеальных газов. Энтальпия паров нефтепродуктов с повышением давления понижается. Для определения энтальпии нефтепродуктов при повышенных давлениях сначала находят их энтальпию [c.71]

Второе начало термодинамики говорит о том, что самопроизвольно теплота передается от тела с более высокой температурой к телу с более низкой температурой и никогда наоборот. Получение же холода связано как раз с передачей теплоты от менее нагретого тела к более нагретому, т. е. с переносом теплоты с низшего температурного уровня на высший. Такой перенос возможен только с затратой работы. В качестве переносчика теплоты с низшего температурного уровня на высший используется специальное рабочее вещество-хладагент, совершающее круговой процесс. Идеальным круговым процессом является обращенный цикл Карно (рис. 39). [c.121]

Как следует из первого закона термодинамики, все тепло, сообщенное газу при изобарическом процессе, идет на изменение его внутренней энергии или, что то же, на повышение его температуры (для идеальных газов) и на производство работы расширения газа. При этом более детальное исследование уравнения (35) показывает, что на повышение температуры газа при [c.79]

Цикл Карно для идеального газа является идеальной, не осуществимой в практике схемой тепловой (холодильной) машины. В технической термодинамике рассматриваются другие циклы, более близкие к реальным процессам в тепловых машинах, и вычисляются коэффициенты полезного действия этих циклов. [c.46]

Уравнения (I, 47), (I, 48) и (I, 49), так же как и уравнения (I, 43) и (I, 46), являются термодинамическими уравнениями, так как они вытекают из первого закона термодинамики. Одновременно они являются следствием уравнения состояния идеального газа и поэтому приложимы лишь к идеальным газам и не являются общими термодинамическими уравнениями, справедливыми для любых систем. [c.54]

Для идеальных газов p = nRT/v и из уравнения (IV, 28) получаем уравнение (I, 43) 1=р и далее на основании уравнения (I, 19) приходим к выводу, что (dU, dv)j-=l—р = 0, т. е. внутренняя энергия идеального газа не зависит от объема. Этот результат, ранее рассмотренный (стр. 53) как следствие опыта, вытекает из второго закона термодинамики. Таким образом, уравнение Клапейрона—Менделеева является достаточным определением идеального газа. [c.126]

Применение первого закона термодинамики к идеальным [c.52]

Это свойство идеального газа, как будет показано ниже (стр. 126), вытекает из уравнения Клапейрона—Менделеева и второго закона термодинамики. [c.52]

С точки зрения термодинамики в идеальной системе (когда можно пренебречь коэффициентами активности) константа равновесия К определяется соотношением [c.67]

В задачи этой книги не входит подробное исследование термостатики и термодинамики химических реакций, цель ее — выявить принципы, лежащие в основе анализа и проектирования химических реакторов поэтому нам следует избегать излишних усложнений. Конечно, на практике может возникнуть много трудных проблем, связанных с неидеальным поведением реагирующих смесей, однако расчеты, учитывающие отклонения от идеальности, проводятся с помощью тех же методов, что и более простые расчеты, излагаемые в настоящей главе. Поскольку имеется сравнительно большое количество термодинамических данных, всегда нужно следить за тем, чтобы не превысить точность, вводя мелкие поправки в расчет, использующий приблизительные и в большинстве случаев неполные кинетические данные. Другая причина, но которой мы не будем вдаваться в детали — это обилие, если не избыток, книг по термодинамике. Некоторые из них упомянуты в конце главы, но мы не пытаемся ни сделать критический обзор имеющейся литературы, ни даже составить полный список рекомендуемых руководств. [c.39]

Исследование работы ректификационной колонны, при условии принятия гипотезы идеальной тарелки, основывается на использовании трех фундаментальных законов, а именно, сохранения вещества, сохранения энергии и, наконец, второго закона термодинамики. Применение первых двух законов находит свое практическое выражение в составлении основанных на них уравнений материального и теплового баланса. Второй же закон термодинамики является той основой, которая используется при выводе равновесных соотношений фазового сосуществования парожидких систем, устанавливающих предельные глубины процессов массообмена и энергообмена взаимодействующих неравновесных фаз. [c.68]

Как известно, любые процессы разделения не могут протекать самопроизвольно и должны, в соответствии со вторым началом термодинамики, сопровождаться затратой работы извне. В идеальных процессах величина этих затрат определяется только состояниями исходной смеси и продуктов разделения, в реальных процессах непременно возникают дополнительные затраты работы, связанные с необратимостью физико-химиче ских превращений и зависящие от способа их реализации, т. е от ряда внутренних характеристик процесса. В настоящем раз деле приведены соотношения для расчета энергетических за трат в эталонном процессе на основе понятий минимальной ра боты и эксергии экстракции компонента или фракции из смеси газов. [c.229]

Метод активности в термодинамике является формальным приемом и заключается, как видно из изложенного, во введении новой функции состояния, промежуточной между химическим потенциалом и концентрацией. Он ничего не дает для понимания причин, вызывающих то или иное отклонение данного раствора от закона идеальных растворов. Однако этот метод обладает существенными положительными свойствами—упрощает формальную математическую разработку термодинамики растворов. [c.208]

В книге кратко описаны методы расчета некоторых параметров фазовых переходов, наиболее существенных для термодинамики химических реакций, в частности процессов перехода из жидкого или кристаллического состояний в состояние идеального газа и обратно при равновесных или при стандартных условиях. Однако автор не затрагивал свойств растворов и методов их расчета, а также специфических особенностей расчетов для области высоких давлений, так как это потребовало бы значительного увеличения объема книги. По тем же причинам не рассмотрены реакции образования комплексных соединений и методы статистической термодинамики, но описаны некоторые методы практического расчета термодинамических функций, основанные на выводах статистической термодинамики. [c.7]

Применение первого закона термодинамики к идеальным, газа и 53 [c.53]

Исходя из определения идеальных растворов, данного выше, можно показать (методами термодинамики), что при образовании идеальных растворов из чистых жидких компонентов теплота не поглощается и не выделяется, а объем раствора равен сумме объемов жидких компонентов (при растворении нет сжатия или расширения). Иначе говоря, энтальпия Н и объем V идеальных растворов являются аддитивными свойствами [c.190]

Предлагаемый курс химической термодинамики в отличие от традиционных учебников имеет следующее расположение материала. Вначале на основе трех законов термодинамики составляются аналитические выражения термодинамических функций для химически и фазово однородных и неоднородных систем. Затем рассмотрены методы применения термодинамических функций для расчета равновесий в идеальных и неидеальных смесях веществ. [c.4]

Изменение энтропии идеального газа. Объединенное уравнение двух законов термодинамики для квазистатического процесса в соответствии с (58.8) и (66.10) можно записать в виде [c.237]

Третий закон термодинамики можно сформулировать следующим образом а) энтропия идеального кристалла при абсолютном нуле температуры равна нулю, б) энтропия повышается при превращении жидкости в газ, в) энтропия возрастает при увеличении массы вещества, г) энтропия увеличивается при возрастании химической сложности вещества. [c.593]

Изложенная схема расчета интеграла состояний системы не содержит ограничений на природу и величину потенциальной энергии межчастичного взаимодействия. Это позволяет определить аксиоматику построения математической модели состояния равновесной системы. Равновесный состав должен удовлетворять 1) уравнениям ЗДМ, описывающим образование молекулярных форм, приводящих к эффективному уменьшению экстремума свободной энергии Гиббса [5] 2) максимальному числу линейно-независимых стехиометрических уравнений закона сохранения вещества и заряда 3) уравнению связи измеряемого свойства системы с равновесными и исходными концентрациями составляющих частиц. Термодинамика не дает априорных оценок предельных концентраций компонентов системы, допускающих указанные приближения структуры жидкости. Состоятельным критерием возможности применения модели идеального раствора для комплексов, по-видимому, может служить постоянство констант химических равновесий при изменении концентраций компонентов системы, если число констант, необходимых для адекватного описания эксперимента, не превышает разумные пределы. [c.18]

Использование таких таблиц требует иногда умения пересчитывать приводимые в них функции для состояния идеального газа к тому состоянию вещества, в котором оно участвует в физико-химическом процессе. По существу приходится возвращаться к тем расчетам, которые выполнены при составлении таблиц, но не могут быть даны в них из-за ограниченности объема. Пересчет осуществляют с использованием следующих соотношений, вытекающих из I и II начал термодинамики для 1 моль вещества. [c.45]

Применение методов статистической физики к решению проблем химической термодинамики привело в 20-х годах к созданию статистической термодинамики и к возможности определять значения основных термодинамических функций веществ в состоянии идеальных газов на основе данных о строении молекул и о спектрах веществ. Правда, и в настоящее время возможности этого метода практически ограничиваются лишь простыми молекулами или молекулами, для которых такие расчеты упрощаются вследствие их симметрии. Однако большое значение имела прежде всего возможность определить значения энтропии и других величин двумя независимыми методами — методами классической термодинамики на основе калориметрических определений и методами статистической термодинамики на основе данных о строении молекул и их спектрах. В большинстве случаев этими двумя методами были получены хорошо согласующиеся значения энтропии, что. явилось убедительным доказательством надежности каждого из них. Позднее были выяснены и причины наблюдаемых в известных случаях расхождений, что привело к возможности использовать эти расхождения для определения параметров, относящихся к строению молекул (энергетический барьер внутреннего вращения и другие). В дальнейшем развитие радиоспектроскопии расширило экспериментальные основы расчетов, а использование электронно-вычислительных машин облегчило проведение их. В результате методы статистической термодинамики нашли широкое применение для определения основных термодинамических функций разных веществ в газообразном состоянии при самых различных внешних условиях и значительно способствовали быстрому увеличению фонда имеющихся данных. Однако эти методы сами по себе не дают в настоящее время возможности определять тепловые [c.18]

Для определения атомарной энтропии образования соединений (ASf) положение сложилось в настоящее время более благоприятно, чем для определения АЯ так как на основе методов статистической термодинамики и экспериментальных данных о спектрах элементов значения стандартной энтропии для большинства элементов в состоянии одноатомного идеального газа хорошо известны для широкой области температур (вплоть до очень высоких). [c.163]

Теплоемкости Сру и идеального газа, у которого йу < 1, отрицательны, поэтому изобары и изохоры идут в Sy — Ту-диа-грамме с понижением Ту (рис. 3.8), так как подводимая теплота dq >0. При этом изобары идут круче изохор, так как ку = Сру с. у < < 1 и, значит, I Сру I < I с-,у . По мере увеличения давления изобары смещаются вниз в сторону уменьшения условных температур. Для такого идеального газа справедливы уравнения Майера (3.40) и уравнения термодинамики, если заменить в них термодинамическую температуру условной. Энтальпия и внутренняя энергия идеального газа с < I отрицательны, но так как при изобарном или изохорном подводе теплоты величина Ту умень шается, то эти параметры в конце процесса больше, чем в начале т. е. dq = di > u. [c.120]

Инженеры-химики, технологи и конструкторы должны владеть методами химической термодинамики в приложении к расчету равновесий и неравновесных процессов в рамках термодинамики необратимых самопроизвольных и несамопроизвольных процессов, для веществ в идеальном и неидеальном состоянии, для химически и фазово однородных и неоднородных систем. [c.3]

Третий закон термодинамики в формулировке Планка определяет предельное значение энтропии для индивидуального чистого вещества с идеальной решеткой при 7 =0К. [c.6]

В заключение можно привести уравнение 1-го закона термодинамики для идеального газа [c.47]

Для тербия (Мюнстер А., стр. 183) обнаружено аномальное изменение теплоемкости с понижением температуры ниже 1 К-Приведенные выше формулы показывают, что при 7->0 К и Ср=0. М. Планк постулировал (третий закон термодинамики), что для твердого, индивидуального тела с идеальной кристаллической решеткой при 7=0 К энтропия также равна нулю, то есть [c.215]

На основе математических методов химической термодинамики можно решать такие практические задачи, как составление материально-тепловых балансов, рассчитывать численные значения работ, теплоты химических процессов, равновесный состав химической реакции для идеальных и неидеальных по свойствам систем. На основе термодинамических расчетов можно выявлять условия, при которых термодинамика лимитирует процесс (малые равновесные выходы), позволяет определять оптимальные соотношения реагентов и условия проведения равновесных процессов. [c.260]

Введем еще одно понятие. Представим себе такую идеальную систему, состоящую не менее чем из двух тел, которая не может ни передавать внешним телам тепло, ни получать его от них, т. е. такую систему тел, которая находится в окружении тел, но не имеет с ними никакого теплообмена и является полностью теплоизо-лйрованной системой. Такую систему будем называть изолированной системой. В действительности, разумеется, такой абсолютно изолированной системы не существует, но это понятие идеальной системы введено в термодинамику для упрощения исследования процессов аналогично понятию идеального газа, упрощающему изучение состояний, процессов и других явлений. С принятыми оговорками можно пластовую нефтегазовую систему присовокупить к такой теплоизолированной системе тел. Было установлено, что в обр атимом процессе величина s для какого-либо тела или системы увеличивается, если этому телу или системе сообщается тепло, и уменьшается, если тепло отнимается. [c.78]

В применении к различным системам используется понятие состояния—газообразное, жидкое, твердое. В термодинамике конкретная система определяется ее состоянием. Г ростейшим примером описания состояния системы является уравнение состояния идеального газа. [c.35]

Из уравнения первого закона термодинамики следует, что есл [ р onst, то dq --- di. Кроме того, в идеальном газе линии [c.122]

В специальных курсах химической термодинамики и физической химии доказывается, что химический потенциал Гиббса каждого компонента в смеси, идеальных газов равен термодинамическому потенциалу (свободной энергии при Р = onst, Т = onst, т. е. Z в принятой здесь транскрипции) одного моля его в чистом виде, т. е. вне смеси при тех же условиях [c.96]

Используемые для расчетон химических равновесий термодинамические соотношения, как легко видеть из приводимых в учебниках термодинамики выводов (см., например, [1, 2, 4]), основаны на применении уравнения состояния идеальных газов к описанию свойств реагирующих газовых смесей. Поэтому понятно, что применимость этих уравнений ограничивается только теми случаями, когда газовые смеси подчиняются уравнению состояния идеальных газов. В применении к реальным системам эти уравнения могут привести 1г некоторым неточностям, величина которых будет тем больше, чем больше отличаются свойства реагирующих веществ от свойств идеальных газов. [c.156]

Больцман дал очень ясную интерпретацию понятия энтропии, связав ее с упорядоченностью и неупорядоченностью на молекулярном уровне. В приложении 3 наряду со стандартными теплотами образования веществ приводятся также их стандартные энтропии, 5298. Не следует думать, однако, что эти величины получены из больцмановского выражения 5 = /с 1п И . Они определяются в результате калориметрических измерений теплоемкостей твердых, жидких или газообразных веществ, а также теплот плавления и испарения при комнатной температуре и их экстраполяции к абсолютному нулю. (Способы вычисления значений 5 из таких чисто термохимических данных излагаются в более серьезных курсах химии.) Эти табулированные значения Хгдв называют абсолютными энтропиями, основанными на третьем законе термодинамики. Дело в том, что рассуждения, на которых основано их вычисление по данным тепловых измерений, были бы неполными без предположения, называемого третьим законом термодинамики и гласящего энтропия идеального крщ тйлла при абсолютном нуле температур равна нулю. Содержание третьего закона представляется очевидным, если исходить из больцмановской статистической интерпретации энтропии. [c.61]

Постулат Планка (П1 начало термодинамики), устанавливающий, что при О К энтропия идеального кристаллического тепла равна нулю, позволяет определить абсолютную величину энтропии вещества при любых 7 и р на основе термохимических 313мерений и уравнения состояния. [c.53]

Энтропия. Расчеты энтропии системы необходимы при определении ее энтальпии и основаны на втором законе термодинамики. Энтропия 5р любого реального процесса всегда должна быть больше нуля. Если бы 8 была равна нулю, то это означало бы, что процесс совершается без трепия. Такие процессы называются обратимыми. В расчетах обычно принимают, что в механизмах, совершаюш их работу (насосах, компрессорах, турбинах), процессы являются адиабатическими и обратимыми. В этих случаях, согласно второму закону термодинамики, 52 = 5 , поэтому такие процессы называют также изоэнтропийными. Идеальные, или теоретические, значения работы приводятся к реальным значениям с помош ью к. п. д. [c.106]

Из органических соединенпй наиболее изученными являются углеводороды. В работах Россини, Питцера, Фроста и др. был получен и собран экспериментальный и расчетный материал по различным термодинамическим свойствам в стандартном состоянии идеального газа при разных температурах от 298,15 до 1000 или до 1500 К и значительно более ограниченный для других состояний. Наряду с калориметрическими методами при получении этих данных были широко использованы, методы статистической термодинамики и э.мпирический метод групповых уравнений (см/ 45), причем в основных справочниках уже не делается указаний, каким методо.м получены те или иные из приводимых значений. В многотомном справочном издании Физико-химические свойств а индивидуальных углеводородов , выходившем под редакцией М. Д. Тилпчеева (1947—1955 гг.), в разделах, составленных [c.80]

Связь аминимума свободной энергии с ЗДМ показана в руководствах по химической термодинамике. Мы обсудим случай нескольких реакций. Чтобы сравнить уравнения методов 1 и 2, рассмотрим расчет состава смеси, в которой концентрации ко.мпонентов выражены в мольных долях для идеальных газов или для подчиняющихся законам идеальных газов разбавленных растворов. Реакции записываем в форме (5). [c.24]

В пособии изложены основные законы термодинамики, рассмотрено введение в химическую термодинамику термодинамических функций и их применение для расчета химических процессов рассмотрено применение термодинамических методов к расчету свойств гомогенных систем и индивидуальных веществ, смешанных по вещественному и фазовому составу систем. Обсуждена термодинамика идеальных и неидеальных систем, необратимых процессов-самопроиз-вольиых и несамопроизвольных, термодинамика координированных систем. [c.1]