Равновесные процессы. Максимальная работа

Равновесные процессы. Максимальная работа [c.33]

Таким образом, работа равновесного процесса максимальна. [c.108]

Процесс, изображенный графически на рис. I, 2в, п р о х о-дит в прямом и обратном направлении через одни и те же состояния, бесконечно близкие к равновесию. Этот процесс называется равновесным. Работа равновесного процесса имеет максимальную величину по сравнению с неравновесными процессами (графически изображенными на рис. I, 2а и I, 26) и называется максимальной работой. [c.35]

Если система имеет одну химическую степень свободы, то в итоге реальный процесс достигнет конечного состояния, которое называется равновесным. В физической химии используется понятие о свободной энергии системы, т. е. той части химической энергии, которая при обратимом изотермическом процессе может бы бь полностью превращена в работу, поскольку при равновесном состоянии свободная энергия такой системы равна нулю. Таким образом, понятия о максимальной работе и свободной энергии системы адекватны, только относятся к разным степеням свободы. [c.19]

При постоянной температуре массе и объеме равновесной системы максимальная работа адсорбционного процесса измеряв ется изменением молярной энергии Гиббса АО. В результате введения в раствор (фазу Р), содержащий ь- компонентов, одной частицы адсорбента (фаза а) и осуществления процесса адсорбции происходит изменение энергии Гиббса системы [c.54]

Если температура, давление, электрический потенциал и некоторые другие свойства системы не изменяются самопроизвольно во времени и имеют одинаковое значение во всех точках объема отдельных фаз, то такое состояние системы называется равновесным. Состояние, при котором температура, давление и состав внутри фаз распределяются неравномерно и изменяются во времени, называется неравновесным. Работа равновесного процесса максимальна по сравнению с неравновесными процессами и называется максимальной работой. [c.49]

Интегрирование уравнения (И, 6) возможно только для процесса расширения или сжатия газа "в условиях, близких к равновесным. Совершаемая при этом работа является наибольшей и называется максимальной работой. [c.87]

Рассмотренные свойства функций состояния Р и О дают возможность установить связь между максимальной работой процесса, протекающего равновесно, и теплотой того же процесса, но [c.119]

Очевидно, что изохорные потенциалы двух равновесных фаз не равны между собой, и разность их равна максимальной работе процесса перехода [c.138]

Работа, производимая рабочим телом при термодинамически обратимом проведении процесса, называется максимальной, а для химической реакции ее называют химическим сродством. Если работу производит машина, в которой протекают термодинамически необратимые процессы, то она меньше работы равновесного процесса [c.94]

Таким образом, максимальная работа при изохорно-изотермиче-ских равновесных процессах равна убыли свободной энергии системы, T.e..W = —АА, или в общем случае [c.76]

Для получения максимальной работы требуется равенство действующей и противодействующей сил. Такое равенство означает равновесие, поэтому гипотетические процессы, мысленно осуществляемые с соблюдением этого условия, называют равновесными. Ясно, что равновесный процесс практически не осуществим, но приблизиться к нему можно, в принципе, сколь угодно близко, если уменьшать разницу действующей и противодействующей сил вплоть до бесконечно малой величины. Чем меньше эта разница, тем медленнее будет протекать процесс в пределе продолжительность его будет стремиться к бесконечности. Таким образом, равновесные [c.17]

В настоящем учебном пособии изложены разделы термодинамики, касающиеся только равновесных процессов. Поэтому везде (кроме особо оговоренных мест) будет использоваться максимальная работа. Для сокраш,ения записи она в дальнейшем будет обозначаться через А без индекса макс . [c.19]

Максимальная работа может быть получена только в равновесном процессе для такого процесса, используя второй закон термодинамики, мы получили выражение (3.7) [c.98]

Учитывая, что введение реагентов и извлечение продукта под равными давлениями газов как вне, так и внутри камеры работой не сопровождается, а также суммируя максимальные работы 147, и 1 2, совершаемые при обратимом изотермическом расширении азота и водорода в цилиндрах до величины парциальных равновесных их давлений в камере, и затраченную работу И7з на сжатие двух молей аммиака после вывода его из камеры, получим величину максимальной работы всего процесса [c.196]

Заметим, что давление определяется массой груза на поршне. При уменьшении этого груза давление немедленно уменьшается, так как по третьему закону Ньютона действие равно противодействию. По этой причине самая большая из всех возможных работа получится, когда груз и давление газа будут почти такие, как при равновесии. Если груз больше, чем при равновесии, то пойдет процесс сжатия, для которого потребуется затратить работу. Таким образом, при равновесном процессе получаемая от системы работа будет максимальной. Но этот же процесс одновременно является и обратимым. Если же процесс не равновесен, то он и не обратим. Действительно, в случае неравновесного процесса от данной системы будет получена работа, меньшая максимальной, а для совершения обратного процесса придется использовать давление больше равновесного. Поэтому работа внешних СИЛ в обратном процессе будет больше работы [c.58]

Это основное уравнение термодинамики. Оно применимо только к равновесным процессам. Поэтому работа, вычисленная по этому уравнению, является максимальной. Применяя последнее соотношение к изохорно-изотермическим процессам V, Т — onst) и интегрируя его в пределах двух состояний системы, получим [c.92]

К термодинамическим потенциалам относятся внутренняя энергия, энтальпия, свободная энергия при постоянных объеме и температуре (изохорно-изотермический потенциал Р) и свободная энергия при постоянных давлении и температуре (нзобарно-изотерми-ческир по генциал О — энергия Гиббса). Убыль термодинамических потенциалов в равновесном процессе, протекающем при постоянстве значений определенной пары термодинамических параметров (5 и у, 5 и р, Г и у, Г и р), равна максимальной работе, произведенной системой. При постоянных Т я V согласно (П.45) [c.60]

Равновесному процессу свойственны максимальная работа и двусторонность, т. е. обратимость. [c.17]

Напомним физический смысл ДОт-. Согласно (1 .21) —ДО, т. е убыль изобарного потенциала, равна максимальной полезной работе т. е. работе системы при равновесном процессе за вычетом работы расширения при постоянном давлении р(Уа — Ух). В общем виде можно записать для постоянных давлений и температуры [c.113]

Правильная точка зрения, ранее всех высказанная Гиббсом (1878) в несколько позже Гельмгольцем (1884) и Вант-Гоффом (1885), предлагала оценивать химическое сродство, т. е. силы, заставляющие вещества химически взаимодействовать, величиной работы, которую эти силы способны произвести. При этом речь должна идти о работе, производимой системой в условиях равновесного проведения процесса, т. е. максимальной работе. Некоторая дальнейшая детализация показывает, что в условиях постоянства температуры и объема в качестве упомянутой меры следует рассматривать полную максимальную работу, которую реагирующая система способна произвести, т.е. Л -, max-Если же при проведении химической реакции соблюдается постоянство температуры и давления, то мерой химического сродства должна служить максимальная полезная работа Лг, max. [c.115]

Поскольку любой вполне равновесный процесс практически неосуг щв твим, то обратимый процесс есть идеальный процесс. Однако поня тием обратимого процесса пользуются широко, и это оправдывается рядом соображений. Во-первых, работа в обратимом (равновесном) процессе максимальна, и, сравнивая реальный процесс с обратимым, можно судить о его эффективности в прямом и обратном направлениях. Во-вторых, выбирая границы системы так, чтобы не было больших перепадов температур, давлений и концентраций, реальный процесс (например, химическую реакцию) можно представить протекакщим бесконечно медленно и обратимо. Это позволяет наиболее просто и однозначно рассчитать изменения термодинамических свойств системы. [c.70]

Работа в общем случае зависит от пути, по которому идет процесс. Работа равновесного процесса больше работы неравновесного процесса, протекающего между теми же начальным и конечным состояниями системы. Она максимальна и не зависит от пути процесов, а определяется лишь начальным и конечным состояниями системы. При равновесном адиабатном процессе (S = onst) максимальная работа определяется изменением внутренней энергии системы [c.57]

Максимальная работа не зависит от пути, а определяется лишь начальным и конечным состояниями системы. Так, при S = onst (равновесный адиабатный процесс) [c.114]

Общим свойством термодинамических потенциалов является также то. что убыль их в равновесном процессе при постоянстпе естественных переменных равна максимальной полезной работе. [c.125]

Прежде всего необходимо напомнить, что изменение изобарно-изотермического потенциала ЛО, представляющее максимальную работу (см. 4—8), равно нулю для любого обратимого (равновесного) процесса, который протекает при р = onst и Г = onst. Точно [c.116]

Чтобы уяснить понятия обратимости и необратимости процессов, можно исходить также из представлений о равновесности или квазистатичности. Рассмотрим принцип максимальной работы. [c.92]

Так как внешняя (обобщенная) сила при этом лишь бесконечно мало отличается от противоположного ей соответствующего внутреннего параметра состояния системы (например, внешнее давление и давление внутри системы, или внешняя разность электрических потенциалов и ЭДС гальванического элемента и т. д.), то фактически двил ущая сила процесса, равная разности этих двух величин, бесконечно мала. Но бесконечно малая движущая сила может вызвать лишь процесс, протекающий с бесконечно малой скоростью. Следовательно, эти процессы бесконечно медленны. Другими словами, система, в которой протекает процесс, сопровоясдающийся максимальной работой, в каждый данный момент лишь бесконечно мало отличается от равновесного состояния. [c.21]

Это отношение выражает весьма интересный результат. Величина TAS представляет согласно второму закону (соотношение 111.9,6) теплоту равновесного процесса Сравн- Реакция (V.44) экзотермична, т.е. идет с выделением теплоты (AHj = — 22 430). Это тепловой эффект, определяемый в условиях полной неравновесности процесса, т. е. при отсутствии всех видов работ, кроме работы расширения (см. 5 гл. II). В условиях же равновесного проведения реакций и при совершении максимальной работы теплота не выделяется, а п о-глощается. И эта извне поглощаемая теплота превращается в работу. В результате максимальная полезная работа, совершаемая реакцией (V.44), по абсолютной величине больше теплового эффекта. Величины АНт и ТАЗт далеко не всегда различаются по знаку, но все-таки приведенный пример показывает возможные существенные различия в оценке сродства по тепловому эффекту и максимальной работе. Из соотношения (V.48) видно также, при каких условиях может оправдываться принцип Бертло — по-видимому, когда относительно мал энтропийный член TAS. Это может быть при малых изменениях энтропии в реакции, например при протекании ее в конденсированной фазе, т. е. с участием только твердых или жидких веществ, или при низких температурах.. Преобладание теплового эффекта над энтропийным членом может наблюдаться и при реакциях с участием газов, примером чего могут служить данные, приведенные в табл. 13. Уравнение (V.48) мы назвали уравнением Гиббса — Гельмгольца. В дополнение к нему можно добавить на основании (IV. 10) еще следующее уравнение [c.116]