Кельвина постулат

Формулировки второго закона термодинамики. Второй закон (начало, принцип) термодинамики, как и первый, был установлен как постулат, обоснованный опытным материалом, накопленным человечеством доказательством второго закона служит то, что свойства термодинамических систем не находятся в противоречии ни с ним самим, ни с каким-либо из следствий, строго вытекающих из него. Второй закон был изложен в работах Клаузиуса (1850) и В. Томсона (Кельвин) (1851). Можно дать разные формулировки второго закона, ио существу равноценные. [c.212]

Изохора Вант-Гоффа 87 Изохорический процесс 15, 87, 100 Изоэнтропический процесс 82 Испарение 153, 155 Калория 24, 25 Карно цикл 39, 42, 48, 52 Кельвина постулат 38, 39, 41, 42, 44, 51 [c.4]

Можно легко показать, что если Л>0, т. е. если машина совершает работу, то Р]>0 и С2>0. Для доказательства допустим, что количество теплоты, отданной при температуре 2, меньше или равно нулю. Это означает, что машина поглощает во время цикла от источника с температурой Н теплоту 01% Тогда можно было бы привести два источника в тепловой контакт и позволить теплоте самопроизвольно переходить от более горячего источника с температурой к более холодному с температурой /2 до тех пор, пока последний не получит такое же количество теплоты, какое передал машине во время цикла. Так как источник с температурой 2 остался бы неизменным и машина снова была бы в своем первоначальном состоянии, то единственным конечным результатом процесса было бы превращение в работу А теплоты, поглощенной от одного источника, который всюду имел температуру ). Поскольку это противоречит постулату Кельвина, то должно быть Q2>0. Остается доказать, что С >0. Так как машина возвращается в первоначальное состояние, то из первого закона термодинамики имеем [c.98]

В-третьих, для обоснования химической термодинамики желательно сформулировать постулат, более физико-химический по существу, чем постулат Кельвина. [c.36]

Формулировки второго закона термодинамики. Второй закон (начало, принцип) термодинамики, так же как и первый, был установлен как постулат, обоснованный всем опытным материалом, накопленным человечеством доказательством второго закона служит то, что свойства термодинамических систем не находятся в противоречии ни с ним самим, ни с каким-либо нз следствий, строго вытекающих из него. Второй закон был изложен в работах Клаузиуса (1850) и В. Томсона (Кельвин) (1851). Можно дать разные формулировки второго закона, по существу равноценные. Строгий вывод следствий из второго начала термодинамики связан со значительными затруднениями. Вслед за методом Карно — Клаузиуса — Томсона были разработаны два более строгих метода первый — киевским профессором Н. И. Шиллером в 1896 г. (этот метод в 1909 г. был развит Каратеодори) и второй К. А, Путиловым в 1937 г. [c.281]

Мы можем теперь установить второй закон термодинамики в следующей форме невозможен процесс, единственным конечным результатом которого будет превращение в работу теплоты, извлеченной из источника, имеющего всюду одинаковую температуру (постулат Кельвина) . [c.38]

Существенной частью постулата Кельвина является то, что превращение теплоты в работу есть единственный конечный результат процесса. Действительно, невозможно превратить в работу теплоту, взятую от источника, имеющего всюду одинаковую температуру, только в том случае, если в конце процесса отсутствуют какие-либо изменения системы. [c.38]

Однако следует доказать эквивалентность постулатов Клаузиуса и Кельвина. Для этого нужно доказать, что если постулат Клаузиуса несправедлив, то несправедлив и постулат Кельвина, и наоборот. [c.39]

Предположим, что постулат Кельвина несправедлив. Тогда можно было бы совершить процесс, единственным результатом которого являлось бы полное превращение в работу теплоты, взятой от единственного источника при температуре 1. Тогда путем трения можно было бы превратить работу снова в теплоту и благодаря этому поднять температуру тела, независимо от того, какой была его начальная температура 2- В частности, температуру 2 можно было взять такой, чтобы она была выше, чем 1. Таким образом, единственным результатом этого процесса был бы переход теплоты от одного тела (источника при температуре Ьх) к другому телу с более высокой температурой 2, что было бы нарушением постулата Клаузиуса. [c.39]

Согласно постулату Кельвина, невозможно превратить в работу теплоту, полученную от источника однородной температуры, не производя при этом других изменений в системе, включающей источник. Поэтому, чтобы совершить такой процесс, необходимы, по крайней мере, два источника с различными температурами и 2- Имея два таких источника, можно превратить теплоту в работу в ходе следующего процесса, который называется циклом Карно. [c.39]

Первым применением цикла Карно будет окончание доказательства эквивалентности постулатов Клаузиуса и Кельвина. Покажем, что если бы постулат Клаузиуса был не верен, то не верен был бы и постулат Кельвина. [c.42]

Допустим, вопреки постулату Клаузиуса, что можно передать некоторое количество теплоты ( 2 от источника с температурой 1 к источнику с более высокой температурой 2 так, чтобы не произошло больше никаких других изменений в состоянии системы. Тогда при помощи цикла Карно можно было бы поглотить это количество теплоты ( 2 и произвести количество работы Ь. Так как источник при температуре 2 получает и отдает то же самое количество теплоты, то в конечном итоге оказывается, что он не изменился. Таким образом, единственным конечным результатом описанного процесса было бы превращение в работу теплоты, извлеченной из источника, имеющего всюду температуру 1, но это противоречит постулату Кельвина. [c.42]

Допустим сначала, что ( 1 < 0. Это означало бы, что машина поглощает во время цикла от источника с температурой теплоту ( 1. Тогда можно было бы привести два источника в тепловой контакт и позволить теплоте самопроизвольно переходить от более горячего источника с температурой 2 к более холодному с температурой до тех пор, пока последний не получит такое же количество теплоты, какое он передал машине во время цикла. Так как источник с температурой 1 остался бы неизменным и машина снова была бы в своем начальном состоянии, то единственным конечным результатом процесса было бы превращение в работу Ь теплоты, поглощенной из одного источника, который повсюду имел одинаковую температуру 2- Поскольку это противоречит постулату Кельвина, то должно быть <51 > 0. [c.43]

Так как весь процесс составлен из циклов каждой из машин, то но окончании его обе машины вернутся к своим начальным состояниям. Из этого вытекает, что общ не может быть положительной, так как если бы она была положительной, то единственным конечным результатом всего процесса должно было быть превращение в работу общ теплоты —<51,общ, поглощенной из источника, который повсюду имеет температуру Ьг. Ио это противоречит постулату Кельвина. Следовательно, мы должны получить [c.45]

Следовательно, в результате сложного цикла система, состоящая из 3 и С1, Сг . , С , получает некоторое количество теплоты (5о от источника с температурой То. Но мы уже видели, что при циклическом процессе выполненная работа равна общему количеству полученной системой теплоты. Таким образом, поскольку 3, Сх, Сг,..., С возвращаются к своим начальным состояниям в конце сложного цикла, то его единственный конечный результат — это превращение в работу теплоты, полученной от источника температуры То. Если бы (5о было положительным, этот результат противоречил бы постулату Кельвина. Значит, (5о < О или из (63) [c.54]

По В. Кельвину, постулат второго начала термодинамики сводится к следуютцему в природе неосуществим такой замкнутый процесс (т. е. процесс, возвращающий систему в исходное состояние), едииственным результатом которого было бы совершение некоторой работы и переход порции теплоты (лучше сказать, энергии в форме теплоты) от более холодного тела к более нагретому. [c.35]

Так как весь процесс составлен из циклов каждой из машин, то по его окончании машины вернутся в начальное состояние. Из этого вытекает, что Лобщ не может быть положительной, так как если бы она была положительной, то единственным результатом процесса было бы превращение в работу Лобщ теплоты —Сгобщ, поглощенной из источника, который всюду имеет одинаковую температуру /2. Однако это противоречит постулату Кельвина. Следовательно, мы должны допустить, что Лобщ О, и, учитывая уравнение (IV.13), заключаем, что неравенство эквивалентно [c.100]

Согласно формулировке Кельвина—Планка невозможен периодический процесс, единстбенным результатом которого является пре-враш,ение теплоты в работу (т. е. поглощение системой теплоты из окружающей среды и отдача работы, эквивалентной этой теплоте, без каких-либо изменений в системе). Отсюда следует, что процесс превращения работы в теплоту, например путем трения, необратим. Этот же постулат известен как постулат о невозможности вечного двигателя второго рода. [c.91]

Дальнейшее развитие термодинамическая наука получила в работах немецкого физика Клаузиса (1850 г.) и английского физика Томсона (Кельвина) (1854 г.) Ими были сформулированы постулаты, которые и являются формулировками второго закона термодинамики. Постулат Клаузиуса звучит так Теплота не может переходить от холодного тела к более нагретому сама собой, даровым процессом (без компенсации), а постулат (аксиома) Томсона (Кельвина) — Невозможно при помощи неодушевленного материального двигателя получить от какой-либо массы вещества механическую работу путем охлаждения ее ниже самого холодного из окружающих предметов. [c.58]

Формулировки второго закона Р. Клаузиуса и Кельвина — Карно эквивалентны. Представим себе еще раз два тепловых резервуара с температурами Т1> Т , и связанное с ними устройство анти-Клаузиуса (рис. 34), которое предположительно забирает у холодильника Гг, теплоту Qz и полностью отдает ее нагревателю Г . С этими же тепловыми резервуарами связана возможная с точки зрения второго закона тепловая машина. Она подобрана так, что, забирая у нагревателя теплоту ( 1, отдает холодильнику количество теплоты Qz, взятое у него устройством анти-Клаузиус . Таким образом, холодильник вернулся в исходное состояние, а результатом действия устройства в целом стало превращение в работу всего количества теплоты — Сг, забранного у нагревателя. Это противоречит формулировке Кельвина — Карно. Классическая термодинамика развития во второй половине XIX в., строилась именно на приведенных формулировках второго закона. Однако, как выяснилось, для построения всей завершенной системы термодинамики одних этих постулатов недостаточно. Необходимо было прибегать к дополнительным физическим образам, не всегда полностью физически реальным. Например, к представлению об идеальном газе. Необходимы были и дополнительные постулативные утверждения. [c.79]

Рассмотрим, например, изотермическое расщирение идеального газа, который находится в тепловом контакте с источником теплоты при температуре Т. Так как энергия газа зависит только от температуры, а температура не изменяется во время процесса, то мы должны иметь А11 = 0. Из первого закона [уравнение (15)] получаем затем, что Ь = Q,т. е. работа Ь, соверщенная при расщирении газа, равна теплоте Q, которую он поглощает из источника. Имеется, таким образом, полное превращение теплоты Q в работу Ь. Но это не противоречит постулату Кельвина, так как превращение Q в Ь не является единственным конечным результатом процесса. В конце процесса газ занимает объем больщий, чем занимал его вначале. [c.38]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология