Тепловые и энергетические законы Первый закон термодинамики

ТЕПЛОВЫЕ И ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЕ ЗАКОНЫ Первый закон термодинамики [c.94]

Ряд следствий, вытекающих из него, имеет большое значение для физической химии и для решения различных производственных задач. Расчеты энергетического и, в частности, теплового баланса, расчеты тепловых эффектов различных процессов могут быть осуществлены с помощью этого закона. Первый закон термодинамики является постулатом он не может быть по существу доказан логическим путем, а вытекает из суммы всего человеческого опыта. [c.187]

Отметим, что для замкнутых систем (т. е. для систем, в которых отсутствует поток вещества внутрь системы или из нее) второй член уравнения (1,3) исчезает, поэтому окончательное уравнение эквивалентно первому закону термодинамики. Следует также иметь в виду, что энергетический баланс необходимо учитывать при любых величинах тепловых эффектов. [c.22]

Первый закон термодинамики позволяет предсказывать изменения в исследуемой системе и окружающей среде, происходящие в результате термодинамических процессов, в отсутствие на самом деле самих процессов. Причем вопрос о возможности реализации рассматриваемого процесса никак не отражается на результатах расчетов. Например, при расчете тепловых эффектов реакций или других энергетических явлений, сопровождающих их, безразлично, происходят ли эти процессы или они — лишь плод воображения. [c.82]

Первый закон термодинамики является основой при расчетах энергетического баланса процесса и, в частности, служит для подсчета тепловых эффектов химических реакций. [c.83]

Ряд следствий, вытекающих из него, имеет большое значение для физической химии и для решения различных производственных задач. Применяя этот закон, можно осуществить расчеты энергетического и, в частности, теплового баланса, расчеты тепловых эффектов различных процессов. Достоверность первого начала термодинамики подтверждается многолетней практикой исследований. Все экспериментальные данные, полученные до настоящего времени, находятся в согласии с первым началом. [c.61]

Все количественные энергетические и. тепловые связи в процессах, осуществляемых над термодинамическим телом, основываются на законе сохранения и превращения энергии, являющемся по существу первым началом термодинамики. Согласно этому закону, сумма всех работ, произведенных внешней средой над телом, и количества тепла, подведенного к нему извне за некоторый промежуток времени, равна приращению энергии тела за этот же промежуток времени. [c.12]

Химическая термодинамика базируется на двух основных законах термодинамики. В этом разделе физической химии рассматриваются основные соотношения, вытекающие из первого закона, которые позволяют определить тепловой и общий энергетический балансы химических процессов, рассчитать количества выделяемой или поглощаемой теплоты и определить, как будет влиять на процесс изменение внешних условий. На основе второго закона определяется возможность самопроизвольного течения процесса в интересующем нас направлении, а также условия равновесия и его смещения под влиянием изменения внешних условий. [c.26]

Если бы при таком характере возбуждения и таком выборе веществ, необходимых для выполнения первого требования, второе требование также удовлетворялось, т. е. отсутствовали элементарные процессы неактивного поглощения, то был бы найден процесс, позволяющий полностью и без компенсаций использовать тепловую энергию тел для увеличения квантов лучистой энергии диапазона высоких частот. Такой процесс, как мы уже говорили, противоречит второму закону термодинамики, которая, таким образом, не допускает выполнения требования 2)—равенства квантового выхода единице в условиях выполнения требования 1). И, действительно, ещё Б. Вальтер в 1889 г. нашел [111] резкое падение люминесцентной способности вещества при применении для возбуждения длинных волн. Количественное исследование этого явления, проведённое С. И. Вавиловым, подробно описано выше ( 24). Для водных растворов флуоресцеина при увеличении длины волны возбуждающего света с 510 до 550 М]х, которое должно было бы вызвать при неизменности квантового выхода увеличение энергетического выхода на - 8%, фактически происходит уменьшение энергетического выхода на 90%, что свидетельствует об уменьшении квантового выхода почти в И раз. [c.157]

Создание нового производства или процесса получения нового вещества прежде всего требует выяснения возможности протекания химических реакций, которые при этом предполагается осуществлять. Первый закон термодинамики оказывается недостаточным для решения подобных задач, В пределах этого закона возможно составление энергетических балансов тепловых процессов, но не рассмотрение вопроса о направлении, в котором они могут проходить, В некоторых случаях первый закон термодинамики позволяет предвидеть возможность тех или иных процессов. Например, температура изолированного тела не может сама собой увеличиваться. Невозможен вечный двигатель, т. е. машина, производящая работу без затраты энергии (вечный двигатель первого рода), что также является примером процессов, запрещаемых первым законом. Однако в природе есть такие процессы, которые, хотя и не противоречат первому закону, все же в действительности не осуществляются, Так, тело не может приобрести поступательного движения за счет убыли своей внутренней энергии (охлаждения), хотя при этом соблюдался бы энергетический баланс, Не было бы противоречия с первым законом и в том случае, если бы тепло самопроизвольно переходило от холодного тела к горячему. Однако факты показывают, что все действительно происходящие в природе процессы отличаются определенной направленностью. Они совершаются сами собой только в одном направлении, хотя первый закон не запрещает их протекания в обратном направлении. Например, в нагретом с одного конца металлическом стержне происходит выравнивание температуры и установление теплового равновесия. Чтобы понять общность этого закона, достаточно вспомнить о таких процессах, как взрывы, взаимная диффузия двух газов или жидкостей с образованием раствора. После окончания таких процессов изолированная система уже не может сама собой вернуться в какое-либо из своих предыдущих состояний. Образовавшийся раствор не может сам разделиться на составляющие его компоненты, а продукты взрыва не могут сами вновь образовать исходные вещества. Можно сделать общий вывод в -иптемах, предоставленных самим себе, все процессы текут односторонне, т, е, в одном направлении, и достигают [c.36]

Эксергетический баланс [4.84,4.88-4.92] отражает равенство подведенной к системе эксергии и отведенной от нее эксергии и потерь. В отличие от энергетического баланса, основанного на первом законе термодинамики, эксергетический баланс учитывает различие между неограниченно превратимыми видами энергии (механической, электрической и др.) и ограниченно превратимыми (внутренней, тепловой, химической и др.). Все реальные технические процессы происходят в условиях взаимодействия с окружающей средой. С этой точки зрения не любая энергия пригодна д ля практического использования, и именно эксергия определяет техническую ценность (пригодность) различных видов энергии. [c.346]

Первый закон термодинамики , который называется также законом эквивалентности теплоты и работы, является одним из частных случаев закона сохрЗнения энергии и служит основой всех тепловых и энергетических расчетов. Этот закон формулируют следующим образом тепловая энергия не может ни исчезнуть бесследно, ни возникнуть вновь из ничего, она может только перейти в строго эквивалентное количество энергии другого рода. При этом установлено, что если система поглощает извне или отдает в окружающее пространство тепло, то последнее расходуется только на изменение внутренней энергии данной системы и на совершение ею внешней работы (если таковая имеет место в данном процессе). Таким образом, если внутренняя энергия какой-либо системы (например газа в сосуде и т. п.) после сообщения этой системе некоторого количества тепла (0 изменилась от 17 до и , то, согласно первому закону термодинамики, имеем [c.94]

Обычно при изложении третьего закона термодинамики ограничива- ютея вторым утверждением, известным как формулировка Планка. Однако следует отметить, что первое утверждение не имеет исключения и в равной степени относится к газам, твердым телам, жидкостям и растворам. Второе утверждение, как указывалось, относится к кристаллическим телам и неприменимо к растворам, переохлажденным-жидкостям и некоторым веществам в твердом состоянии, например Hj, СО, N0. i.i. i. В кристаллических телах молекулы (атомы или ионы) совершают тепловые колебания около своих положений равновесия. При относитрль-но высоких температурах молекулы (атомы) тела находятся на различных энергетических уровнях. Распределение молекул (атомов) тела по энер-1 гетичееким уровням может осуществляться различным числом спосо- б0В" (ш). , , [c.68]