Критерий необратимости процесса

Однако, не только энтропия, но в частных случаях и такие параметры состояния, как термодинамические потенциалы, могут служить критериями необратимости процесса и равновесия системы. [c.87]

В этих условиях АС=0 — критерий равновесия, а АО<сО — критерий необратимости процесса. [c.90]

Следовательно, критерием необратимости процессов в изолированной системе является прирост энтропии. Если энтропия такой системы постоянна, то в системе происходят лишь обратимые процессы, если же энтропия растет, в системе совершаются необратимые изменения. [c.29]

Трудность применения критериев на основе экономических показателей заключается в неоднозначности определения отдельных статей расходов (в зависимости от времени и места строительства), сложности установления связи между характеристиками совершенства процессов и экономической эффективностью процессов. Например, термодинамически эффективный процесс может быть (и чаще всего) экономически невыгодным, так как для снижения необратимости процесса необходимо увеличивать капитальные затраты с целью уменьшения движущей силы (разности концентраций контактирующих фаз, разности температур). [c.66]

Принципиально важным следствием критерия Гленсдорфа— Пригожина (18.5) является возможность возникновения упорядоченных структур при протекании необратимых процессов в откры-ть[х системах вдали от равновесия в нелинейной для термодинамики области. Эти структуры, возникающие при превышении некоторыми параметрами системы определенных критических значений, Пригожин назвал диссипативными структурами. Существуют пространственные, временные и пространственно-временные диссипативные структуры. Некоторые из них будут рассмотрены в разд. 18.6. [c.357]

Таким образом, изменение энтропии в системе является критерием обратимости протекающего процесса. В основном все процессы в природе протекают необратимо, т. е. с возникновением энтропии. Обратимые процессы являются предельным случаем реальных процессов, если представить их как протекающие бесконечно медленно. Несмотря на это, как мы увидим в дальнейшем, имеется возможность исследования необратимых процессов методами равновесной термодинамики, если мысленно представить необратимый процесс как последовательность обратимых процессов. [c.235]

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]

Те положения, которые мы постулировали при введении понятия энтропии, рассмотрим как следствия, вытекаюш ие из фундаментального неравенства Клаузиуса. Как уже известно, энтропия — критерий обратимости и необратимости процессов. Исходя из ее основного свойства как функции состояния, определяют изменение энтропии для обратимого и необратимого процессов одним и тем же способом. [c.109]

Перейдем к рассмотрению нестатических процессов. Пусть изучаемая система перешла необратимым путем из состояния 1 в состояние 2. Приняв во внимание, что интеграл Клаузиуса (1У.43) применим только к циклу, но не к разомкнутому процессу 1- 2, сведем исследуемый процесс к рассмотрению цикла. С этой целью восстановим обратимым путем начальное состояние данной системы. Восстанавливать начальное состояние необратимым путем, конечно, нельзя, так как в этом случае к изменениям, оставленным в окружающей среде необратимым процессом 1- -2, добавятся новые изменения от восстановления. Таким образом, проведя процесс 1->2 необратимым путем, а процесс 2 1 обратимым путем, мы можем использовать критерий (1У.43) при учете, что бОа в нестатическом процессе 1->-2 заменяется на —8 Qi в квазистатическом процессе 2->-1 в следующем виде [c.110]

Обратимые процессы неосуществимы, они только мыслимы, воображаемы все процессы, совершающиеся в природе, необратимы. Поскольку самопроизвольный (необратимый) процесс всегда является процессом с возрастающей энтропией, условие А5>0 можно рассматривать как критерий необратимости. Следовательно, энтропия, представляющая собой меру деградации системы, подчиняется одностороннему закону сохранения, а именно, она может возникнуть, но не может быть уничтожена. [c.112]

В связи с огромной важностью критериев (1У.62), (1У.63), (1У.70) и (1У.71) объясним еще раз их содержание. Знак неравенства в критериях зависит от выбранного правила знаков для количества теплоты. Поэтому направление знака в этих критериях не имеет физического смысла, не отражает закона природы. Законом природы является тот факт, что при выбранном правиле знаков для количества теплоты знак неравенства в критериях (1У.70) и (1У.71) всегда один и тот же для всех необратимых процессов. [c.112]

Если л<0 в системе происходят необратимые процессы, то снова, используя неравенство (1.9.14) dU К TdS — pdv, получим критерий направления самопроизвольных процессов в таких системах [c.54]

В обоих соотношениях знак равенства относится к равновесным (обратимым) процессам, а знак неравенства к неравновесным или необратимым процессам. Таким образам, соотношение (У.225) определяет критерий возможного самопроизвольного изменения системы — увеличение энтропии — и критерий равновесия изолированной системы, т. е. максимум энтропии. [c.170]

Очевидно также и то, что термодинамический потенциал, убывая по мере протекания процесса, в момент равновесия достигает минимума. Следовательно, если критерием самопроизвольности (необратимости) процесса является неравенство (V, 30), то критерием равновесия в системе служит равенство [c.106]

Это и есть искомая функция от Т я v, называемая изохорно-изотерми-ческим потенциалом, или энергией Гельмгольца. Ее свойства, как критерия возможности процесса и равновесия, проявляются в изохорно-изотермических условиях. Действительно, если наши рассуждения перенести на необратимый, самопроизвольный процесс, т. е. если исходить из уравнения dU — TdS < —pdv, то получим [c.105]

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]

Движущей силой самопроизвольно протекающих процессов в изолированной системе при стандартных условиях является изменение энтропии A.S°. Укажите, положительным, отрицательным или равным нулю является это изменение для термодинамически обратимых и термодинамически необратимых процессов. Почему изменение энтропии часто называют критерием протекания процессов в изолированных системах [c.24]

Критерии эволюции в термодинамике необратимых процессов [c.325]

Мы рассмотрим сначала вопрос о критерии эволюции с точки зрения термодинамики необратимых процессов, а затем обсудим кинетический аспект проблемы самоорганизации. [c.326]

Все квазистатические процессы обратимы. Различие терминологии при этом связано с тем, что в качестве критерия выбирают либо значения действующих сил на контрольной поверхности, либо состояние окружающей среды. При описании необратимых процессов принципиально проще зарегистрировать появление в окружающей среде некоторого количества теплоты, возникающей при необратимом проведении процесса, чем следить за изменением всех параметров неравновесной системы. В термодинамике обратимых процессов понятия квазистатический и обратимый играют роль синонимов. [c.9]

Неравенство (5.12) является критерием эволюции для состояний вблизи равновесия. Действительно, оно связывает временную производную кривизны (O S)e с производством энтропии, т. е. с необратимыми процессами внутри системы, и описывает некоторое свойство минимальности. Обе части равенства обращаются в нуль при равновесии н положительны для всех возмущенных состояний. [c.64]

Интересно отметить, что в окрестности термодинамического равновесия получающийся критерий устойчивости удовлетворяется тождественно. Как и следовало ожидать, устойчивость термодинамического равновесия обеспечивает устойчивость и вблизи равновесия. По этой причине все нетривиальные задачи по устойчивости нельзя исследовать методами линейной термодинамики необратимых процессов. Возможность появления новых типов организации материи за точкой неустойчивости под влиянием неравновесных условий возникает только тогда, когда система находится достаточно далеко от равновесия. Изучение такой новой организации, так называемой диссипативной структуры, возникающей благодаря обмену-Энергией и веществом с окружающей средой, представляет одну из наиболее привлекательных задач макроскопической физики (ср. гл. 11 и 14). [c.80]

На основе утверждения, что для необратимого процесса й8 > д1Т, второй закон дает критерий, позволяющий судить о возможности протекания химической реакции. Только показав, что это неравенство применимо к данному изменению состояния или данной химической реакции, можно утверждать, что это изменение или эта реакция произойдет самопроизвольно. [c.50]

Критерии необратимости и обратимости для процессов, в которых не совершается работа или совершается только работа расширения [c.60]

На противоположном конце нашего ряда, во второй группе, находятся явления, которые не зависят от строения микроскопических частиц и специфических взаимодействий между ними, а следовательно, и от конкретных механизмов протекания процессов. Такие явления обусловлены интегральными свойствами характеристического ансамбля с колоссальным количеством "безликих" и независимых друг от друга участников. К ним относятся многие процессы, протекающие в газах, жидкостях, твердых телах диффузия, теплопроводность, растворимость, осмос, кинетика химических реакций и т.п. Описание поведения таких систем вне компетенции классической физики и квантовой механики. Это область равновесной термодинамики и статистической физики. Построение "науки о тепле" началось на чисто феноменологической основе с постулирования двух универсалей - принципа сохранения энергии и принципа возрастания энтропии. Установление второго начала термодинамики и введение понятия о необратимости самопроизвольно протекающих процессов существенно обогатили представление о времени. Обнаружилось неведомое для классической физики его свойство - направленность, критерием которой служит знак изменяющейся по ходу необратимого процесса энтропии. [c.21]

Второй закон термодина.мики определяет критерий направленности самопроизвольных необратимых процессов. Всякое изменение состояния системы описывается соответствующим изменением энтропии, которая определяется суммарной величиной поглощенных систе юй приведенных теплот 5( /Т. [c.58]

Естественно, что обратимость патологических процессов возможна только при определенной концентрации и дл ительности воздействия токсического вещества. При более высоких концентрациях и большей длительности воздействия наступают необратимые процессы. Поэтому обратимость является одним из важных критериев, позволяющих определить ПДК и срок воздействия токсического вещества на организм. Определение обратимости патологических изменений при действии сточных вод позволит точнее определить степень очистки их. Этот критерий также может быть иопользован при оценке токсичности для гидробионтов альгицидов, вводимых в водоемы для подавления массового развития фитопланктона, нитчатых водоро слей и высших водных растений. [c.141]

Во всех этих соотношениях знак равенства относится к равновесным условиям проведения процесса, а знак неравенства — к необратимому протеканию его. Т. к. при постоянстве указанных параметров правая часть каждого нз этих равенств обращается в нуль, то критерием равновесия нрн постоянных V и S служит условие dU = 0, при постоянных р nS — условие dH—O, при постоянных V п Т — условие dF = () и при постоянных р и Г -условие rfZ = u. Подобно этому, критерием необратимости процесса и, следовательно, возможности самопроизвольного тече1гня его, при тех же постоянных параметрах слун ит отрицате.тьное значение указанных дифференциалов—iif/< О (при постоянных V н S), dH<0 (при постоянных р и S) и т. д. В таких случаях значения соответствующих [c.50]

Как видно, кривые (7в(/) пересекают кривые 7(/) при некоторых значениях растягивающей силы. В точках пересечения барьеры для разрыва и восстановления связей равновелики 11 = и. Легко видеть, что условие равновеликости барьеров соответствует энергетическому критерию разрушения, здесь ]) = О. Согласно [44, 863] равновеликость барьеров можно рассматривать как критерий необратимости процесса разрушения. Этим определяется и так называемая безопасная нагрузка [863, 873, 874]. При напря-л<ениях, меньших безопасного , процесс восстановления становится более вероятным, чем процесс разрушения наоборот, при напряжениях выше безопасного преобладает процесс разрушения [c.463]

Кроме тех свойств энтропии, о которых говорилось, она является критерием возможности и направления процессов, а также состояния термодинамического равновесия в изолированных или адиабатно-изолированных системах. Если в изолированной системе протекает самопроизвольный необратимый процесс, то, как следует из (II, 104), энтропия возрастает. Условие (II, 104) является условием осуществимости данного процесса в изолировашюй системе. Процессы, для которых энтропия у.мепьшаегся, т. е, Д5<0, неосуществимы в изолированных системах. Если процесс возможен в прямом и обратном направлениях, то в изолированной системе он будет протекать в том направлении, которое сопровождается увеличением эптропни. При протекании процессов в изолированной системе энтропия ее увеличивается и одновременно система приближается к состоянию равновесия. Когда система достигнет состояния равновесия, то все процессы прекратятся, и энтропия будет [c.115]

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]

В термодинамике химических реакций принцип возрастания энтропии как критерий направленности и полноты их протекания играет особую роль. На основе этого принципа де Донде, трактуя химическую реакцию как необратимый процесс, предложил подсчитать некомпенсированную (по Клаузиусу) теплоту реакции или, лучше сказать, обусловленное протеканием химической реакции возрастание энтропии непосредственно в ходе ее течения. Для этого де Донде ввел новую функцию состояния — химическое сродство, которая характеризует и тесно связана с термодинамической необратимостью, а следовательно, и с возрастанием энтропии (см. также гл. УП). [c.112]

Следовательно, если система находится в адиабатных dS = 0) и изохорных (du = 0) УСЛОБИЯХ, 1Q dU = о, Это критерий равновесия в такой системе. Если в этой системе происходят самопроизвольные (необратимые) процессы, то [c.51]

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]

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]

Знтроция возрастает, если в системе протекают необратимые процессы. В термодинамике соотношение (1.32) используют как критерий равновесности или неравновесности системы. Для адиабатически изолированной системы при равновесии энтропия достигает максимума. [c.41]

При ступенчатом, т. е. нестационарном статическом нагружении долговечность пластмассовых изделий также может быть вычислена с помощью приведенных нелинейных соотнощений, которые, таким образом, представляются более общими, чем критерий Бейли. Расчет определяется программой нагружения, т. е. числом временных блоков. Часто используют одноступенчатый временной блок, включающий два последовательных этапа нагружения — меньшим и большим напряжением [93, 172, 181]. Порядок приложения нагрузки может меняться, например сначала большее напряжение, а затем — меньшее. В наиболее общем случае реализуется после-дователыностынагружения аь. .., а . Продолжцтельиость воздействия каждого из напряжений составляет 1п-Учитывая необратимость процесса разрушения, можно записать два условия [c.149]

Указанный Интеграл пропорционален затрачиваемой тепловой энергии, идущей непосредственно на совершение работы разделения, с учетом ее ценности. Очевидно, что подобная задача может быть решена методом динамического программирования на основе сформулированной общей минимальной необратимости процесса без каких-либо дополнительных термодинамических предпосылок. Полученные результаты можно распространить на многокомпонентные системы, что, в свою (рчередь,. вероятно, позволит подойти к определению общего критерия стоимости разделения смеси произвольного состава на заданной установке. Такой критерий необходим для оптимального проектирования технологических процессов. [c.201]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология