Термодинамика Клаузиуса

В настоящее время в термодинамике тепловое явление принято определять с помощью так называемого уравнения второго закона классической термодинамики Клаузиуса [c.271]

Состояние системы и направление процессов, протекаюш,их в системе, можно определить с помощью изменения новой термодинамической функции — энтропии. Это понятие было введено в термодинамику Клаузиусом. Энтропия может определяться как мера беспорядка в системе, мера ее однородности в распределении частиц по системе. Чем выше хаос в системе, тем выше значение энтропии, и наоборот. В изолированной системе могут протекать только спонтанные процессы, переводя систему из менее вероятного в более вероятное состояние. [c.82]

Из (IV, 5) в соответствии с (1,7) следует, что подынтегральная величина является полным дифференциалом, т. е. дифференциалом однозначной функции состояния. Эта новая функция была введена в термодинамику Клаузиусом (1865 г.) и названа энтропией (5 — от греч. троят] — превращение ). Так как в силу теорем Карно — Клаузиуса и Карно приведенные выше рассуждения применимы к любому веществу и любому циклу, то всякая система в любом ее состоянии имеет вполне определенное и единственное значение энтропии, точно так же, как определенное и единственное значение Я, V,T,U п других свойств. [c.84]

Рассматривая Вселенную как изолированную систему и распространяя на нее второй закон термодинамики, Клаузиус пришел к ложному выводу о неизбежности так называемой тепловой смерти Вселенной, при которой будет достигнуто состояние равновесия и все процессы в ней прекратятся. [c.54]

Итак, существуют три мира явлений. Мир одних, провозглашенный в физике Ньютоном в 1687 г., качественно неизменен. Мир других, провозглашенный в термодинамике Клаузиусом в 1850 г., деструктивен. И, наконец, мир третьих, провозглашенный в биологии Дарвиным в 1859 г. и в естествознании Пригожиным в 1980 г., созидателен и склонен к эволюционному саморазвитию. Три мира - три научных мировоззрения - три языка, на которых человечество одновременно ведет диалог с природой. Явления первой и второй групп, как уже отмечалось, подчиняются принципиально разным законам природы (детерминистическим и статистическим соответственно), совокупности которых образуют их научные фундаменты. Представления, выработанные для описания явлений одной группы, не могут быть использованы для описания другой. Так, термодинамические функции состояния (температура, энтропия, свободная энергия и др.) теряют смысл для объектов и явлений, изучаемых классической физикой и квантовой механикой. В то же время такие физические понятия, как координаты, импульсы и траектории движения микрочастиц, волновая функция, уравнение Шредингера и др., неприемлемы для равновесной термодинамики. Явления третьей, промежуточной, группы не потребовали для своего описания раскрытия новых фундаментальных законов природы. Новизна рождающихся в результате статистико-детерминистических процессов структурных образований не в особых, ранее неизвестных свойствах микроскопических элементов, а в макроскопических организациях этих элементов с упорядоченной системой связей. Качественные изменения, происходящие при спонтанном переходе системы от хаоса к порядку, возникают благодаря кооперативному эффекту, проявляющемуся в процессе реализации возможностей микроскопических [c.23]

Понятие об энтропии 5 как термодинамической функции состояния было выведено на основе второго закона термодинамики Клаузиусом в середине XIX в. [c.87]

Исходя из второго закона термодинамики, Клаузиус нашел новую функцию состояния, энтропию. Энтропия используется во всех термодинамических исследованиях, в которых решается вопрос о возможности протекания и о направлении самопроизвольного процесса. [c.41]

Впервые понятие об энтропии введено в термодинамику Клаузиусом в 50-х годах прошлого столетия. Им же было исследовано поведение энтропии в адиабатически изолированных системах. [c.71]

Среди выведенных начал нет второго закона классической термодинамики Клаузиуса. Оказывается, природа его не знает. Следовательно, вместе с ним теряют силу и все его запреты, включая тепловую смерть мира, неосуществимость вечного двигателя второго рода, по терминологии В. Оствальда (вечного реального самопроизвольного движения с трением), невозможность практического использования теплоты одного источника (источника одной температуры) — земли, воды или воздуха, невозможность преобразования теплоты в работу [c.9]

На основе традиционного понимания теплоты в свое время были развиты известные теории теплообмена, классической термодинамики Клаузиуса, термодинамики необратимых процессов Онзагера и т. д. Нетрудно показать, что указанные теории с их понятиями, законами, уравнениями и коэффициентами непосредственно вытекают из ОТ в качестве частных случаев. Более общая точка зрения ОТ позволяет детально расшифровать физический смысл и дать оценку всем этим понятиям. Некоторые из них остаются в неприкосновенности, другие получают новое толкование, а от иных приходится и отказаться. Одновременно удается лучше осмыслить круг понятий самой ОТ и ее место в системе научных знаний. [c.404]

Классическая термодинамика Клаузиуса 405 [c.405]

КЛАССИЧЕСКАЯ ТЕРМОДИНАМИКА КЛАУЗИУСА [c.405]

Как видим, опыты с реальными испарительными вечными двигателями второго рода в точности подтверждают все высказанные выше теоретические прогнозы ОТ об ошибочности теории фазовых превращений Томсона-Кельвина, о нарушениях второго закона термодинамики Клаузиуса и т. д. [c.471]

Рассмотрение начального шага эволюции с применением упомянутых количественных мер приводит к математической формулировке (выводу) семи всеобщих универсальных количественных принципов, или начал (законов), которым обязаны подчиняться все эволюционные ряды. Эти начала следующие сохранения энергии, сохранения количества вещества, состояния, взаимности, переноса, увлечения и обобщенного заряжания ( диссипации ). Закон сохранения энергии (первый закон классической термодинамики Клаузиуса) был открыт в опытах Р. Майером в 1842 г. Законы переноса и увлечения сформулированы Л. Онзагером в 1931 г., за что в 1968 г. он был удостоен Нобелевской премии. Остальные четыре начала — сохранения количества вещества, состояния, взаимности и обобщенного заряжания — новые (см. гл. VI—XIII, XVI). На этом практически завершаются построение общего метода дедукции и формулировка основного количественного аппарата общей теории (ОТ) природы (см. гл. XIII). [c.9]

Проведены тысячи опытов, в них изучены самые различные материалы во всевозможных условиях, состояниях и сочетаниях — металлы, полупроводники и диэлектрики. Металлы использованы в виде кристаллов, пластин, фольги разной толщины, проволоки, напыленных в вакууме слоев и порошка, спеченного и свободно насыпанного полупроводники — в виде кристаллов, пластин, выращенных слоев, порошка и тех многочисленных модификаций, которые предусмотрены технологией электронной промышленности диэлектрики — в виде конденсаторов. Условия всех опытов изотермические, температура комнатная или повышенная с помощью термостата, давление атмосферное или пониженное до значений (2—5) 10 мм рт. ст. Во всех случаях обнаружен предсказанный ОТ эффект возникновения нескомпенсированной ЭДС, которая вызывает незатухающую круговую циркуляцию электрического заряда и тем самым нарушает закон Вольта и второй закон термодинамики Клаузиуса. Результаты многих опытов кратко описаны в работе [10], но, к сожалению, в тих опытах не всегда удавалось должным образом избавиться от детекторного эффекта. [c.472]

В XIX веке были созданы две великие эволюционные теории. Второе начало термодинамики (Клаузиус, Гиббс, Больцман) дает закон эволюции вещества в изолированной системе к его наиболее вероятному состоянию, характеризуемому максимальной неупорядоченностью, максимальной энтропией. Напротив, теория биологической эволюции (Дарвин) выражает возрастание упорядоченности и сложности живых систем, начиная с примитивных микроорганизмов и кончая Homo sapiens с его мыслящим мозгом. Между этими двумя теориями действительно имеется несоответствие — биологическая эволюция, филогенез, а также онтогенез никак не согласуются с равновесной термодинамикой изолированных систем. [c.12]

Понятие необратимости было введено в термодинамику Клаузиусом (1850), к-рый установил, что в адиабатически изолировашюй системе необратимые процессы протекают с возрастанием энтропии (см. Второй закон термодинамики). Впервые термодинамич. рассмотрение необратимых процессов было проведено Томсоном (Кельвином) (1854) при исследовании тер-моэлектрич. явлений. Однако как самостоятельная дисциплина Т. п. п. возникла только в 40-х гг. 20 в. (Мейкспер, Пригожин), и она находится в настоящее время в стадии интенсивного развития. [c.48]

Проблема тепловой смерти. Второе начало термодинамики при поверхностном обращении с ним приводит к одному мнимому парадоксу, породившему обширную дискуссию. Согласно второму началу, все процессы в природе идут лишь в направлении, увеличения энтропии. Вместе с этим должно происходить выравш -вание температуры между разными участками вселенной, так ак теплота самопроизвольно переходит лишь от более горячих к более холодны.м телам. Таким образом, на первый взгляд, согласно второму началу, вселенная непрерывно и необратимо эволюционирует в направлении выравнивания энтропии и температуры во всех ее частях. Это выравнивание должно привести к тепловому равновесию, к прекращению всякого переноса энергии, а, следовательно, и всяких макроскопических движений, одним словом,- к тепловой смерти вселенной. На это парадоксальное следствие из второго начала обратил вним ание еще в середине XIX в. один из создателей термодинамики Клаузиус, следующим образом кратко формулировавший оба начала энергия мира постоянна, а энтропия мира стремится к максимуму. Гипотеза тепловой смерти вселенной приводит к следствиям, несостоятельность которых очевидна. Если вселенная существует вечно, то она [давно уже пришла бы в состояние тепловой смерти, и если сейчас мы его не наблюдаем , то это значит, что все.пенная существует лишь некоторый конечный промежуток времени, иначе говоря, что она когда-то возникла в результате некоторого творческого акта, создавшего как самую вселенную, так и разности энтропии и температуры в разных ее участках. [c.419]

В течение длительного времени считалось, что этим ученым удалось не только успешно привести результаты работы Карно в соответствие с существовавшими в то время научными представлениями, но и значительно продвинуть термодинамику вперед. Считалось, что построение термодинамики Клаузиусом выполнено безупречно, представлялось, что система ее обоснования безукоризнена и что дальнейшее развитие термодинамики может быть связано только с расширением сферы ее приложений. Не удивительно, что при таких установившихся на термодинамику взглядах ее называли классической термодинамикой. [c.10]

В Цюрихе Лугинин слугпал лекции у одного из основателей термодинамики — Клаузиуса. [c.77]

Физическая химия применяет законы термодинамики, статистики, классической и квантовой механики для исследования химических явлений. Непосредственные контакты между химией и физикой долгое время оставались неопределенными и ограничивались развитием атомистики древних (П. Гассенди, 1592—1655) и использованием атомистических представлений прирешении физических задач (Бернулли, 1700—1780). М. В. Ломоносов был, по-ви-димому, первым, кто оценил необычайные возможности физики в раскрытии природы химических явлений. По крайней мере именно он был автором первого курса физической химии (1752), прочитанного им студентам Академии наук и названного Введение в истинную физическую химию . В дальнейшем методы этой науки развивались и совершенствовались медленно, так как ее прогресс зависел от успехов и химии, и физики. Лишь в 1887 г. в Лейпциге была учреждена кафедра физической химии, ставшая впоследствии крупным центром физико-химических исследований. Период между этими датами можно охарактеризовать как время напряженных поисков общих физических принципов, которые могли бы стать фундаментом для создания методов исследования химических процессов. В начале XIX в. С. Карно, отправляясь от неверной теории теплорода, сделал правильное заключение о работе тепловых машин доля теплоты, превращенной в работу, будет тем больше, чем больше разность температур нагревателя и холодильника. Глубокий смысл этого вывода был понят лишь в сере- дине прошлого века Р. Клаузиусом и В. Томсоном. С именами этих ученых и связано открытие важнейшего закона природы, I который называют вторым началом термодинамики. Клаузиус показал, что в изолированной системе сумма выделенной теплоты и совершенной работы является функцией состояния. Клаузиус называл ее эргалом в настоящее время для этой функции при- j нято название внутренняя энергия. Несколько лет спустя Клау- ] зиус открывает другую функцию состояния — энтропию эта функ- А ция позволяет предвидеть принципиальную возможность того или 4 иного процесса. [c.4]

В монографии приводятся ряд новых законов термодинамики, нетрадиционное определение времени и пространства и способы управления последними, описаны устройства, нарушающие второй закон термодинамики Клаузиуса, третий закон механики Ньютона и закон сохранения количества движения. Установлен факт существования сверхтонких миров и объектов, которые живут вне времени и пространства и взаимодействуют с нами по законам добра и зла. В новом свете предстают суть человека, свобода воли, цель жизни, мышление, память, сновидения, нарушения психики и интересующая всех проблема здоровья. Дается объяснение физического механизма так называемых аномальных явлений (парапсихология, польтергейст, НЛО и т.п.), показано, что все они суть некий единый феномен, порождаемый сверхтонким миром зла, который проникает в нас и манипулирует нашими сознанием и здоровьем. [c.2]

Классическую термодинамику Клаузиуса издавна называют королевой наук. Это замечательная научная система, детали которой ни по красоте, ни по блестящей законченности не уступают всей системе в целом. Последние слова принадлежат М. Планку. Такую славу она снискала благодаря предельной широте и универсальности своего фундамента — первого и второго начал, которым призвано подчиняться все сущее. Именно поэтому термодинамике было суждено сыграть золь стартовой площадки при разработке общей теории фироды. [c.4]

Обратимся теперь к изложению другого рода прогнозов, которые посягают на второй закон термодинамики Клаузиуса и допускают в реальных условиях получение КПД устройств, равного единице . По терминологии В. Оствальда, устройство, нарушающее второй закон термодинамики, именуется вечным двигателем второго рода (устройство, нарушающее первый закон термодинамики, или закон сохранения энергии, называется вечным двигателем первого рода, или просто вечным двигателем — perpetuum mobile). Если вечный двигатель первого рода, получающий энергию из ничего, в принципе невозможен, то с вечным двигателем второго рода дело обстоит совсем иначе. Вечный двигатель второго рода (этого типа перспективный двигатель я для краткости буду именовать ПД) преодолевает запреты второго закона Клаузиуса, которые заключаются в следующем. [c.447]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология