Справочник химика 21

Химия и химическая технология

Статьи Рисунки Таблицы О сайте English

Критерии направления самопроизвольного процесса и равновесия

    Критерии направления самопроизвольного процесса и равновесия [c.94]

    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]


    Как показано в 20, в изолированных системах энтропия может только увеличиваться и достигать своего максимума, когда система находится в равновесии. Поэтому она и используется для суждения о направлении самопроизвольных процессов в таких системах. Однако в естественных условиях подавляющее большинство процессов протекает в неизолированных системах. По этой причине для них потребовалось ввести другие критерии равновесия. Направление процессов при этом можно характеризовать работой, которую они могут совершать при определенных условиях. [c.75]

    Таким образом, знак изменения энтропии является критерием направления самопроизвольных процессов или состояния равновесия в адиабатной системе. Аналогичные критерии возможны и для других систем. Они будут сформулированы с использованием понятия энтропии и рассмотрены в 13, [c.40]

    Если рассматривать систему, находящуюся в изобарно-изо-термических условиях, то критерием направления самопроизвольного процесса в ней будет [см. (1.13.17)] AG < О, т. е. энергия Гиббса системы должна в ходе самопроизвольной реакции уменьшаться до тех пор, пока величина G не достигнет минимального значения, соответствующего равновесию. В 13 главы I было показано (1.13.28), что условие AG < О эквивалентно условию  [c.94]

    НАПРАВЛЕНИЕ ПРОТЕКАНИЯ САМОПРОИЗВОЛЬНЫХ ПРОЦЕССОВ И КРИТЕРИИ РАВНОВЕСИЯ СИСТЕМЫ [c.97]

    G = Girti + G2 2+. .. +G/ny= [Х + (i2fi2+. .. - -Ц/Пу. (VII.37) Очень важно, что для любого компонента системы химический потенциал [Х = Gi в самопроизвольных процессах изменяется характерно и при равновесии принимает постоянное значение. Чтобы показать, что химический потенциал является критерием направления процесса и равновесия, обратимся к уравнению (VII.33). Если принять р, Т = [c.114]

    Задание. С помощью соотношения (5.5) найдите термодинамические функции, которые служат критериями направления самопроизвольных процессов и равновесия в условиях постоянства Р и S, V и Т или Р и Т. Учтите, что в самопроизвольном процессе работа системы положительна, а при равновесии обращается в нуль. [c.94]

    Однако энтропия является слишком общим критерием направленности процесса и состояния равновесия в системе, так как не всегда возможно с достаточной легкостью определять ее изменение. На практике для удобства пользуются обычна другими составными термодинамическими функциями менее общего характера, чем энтропия, специально введенными для изучения некоторых часто встречающихся и наиболее важных частных процессов. Эти функции должны быть обязательна связаны с энтропией рассматриваемой рабочей системы,, чтобы иметь возможность указывать направление самопроизвольных процессов и служить критерием равновесия в системе. [c.24]


    В заключение краткая сводка. Все четыре функции (энергия, энтальпия, энергия Гельмгольца и энерг.ия Гиббса) в соответствующих условиях служат критерием равновесия или направления самопроизвольного процесса. Все они при равновесии [c.56]

    Внутренняя энергия. Для простоты примем, что система сохраняет постоянными массу и состав и что единственным видом работы является работа расширения бЛ = pdV. Если внутреннюю энергию рассматривать как функцию объема и энтропии, т. е. и = f v, S), то другие параметры Т и р) будут связаны с S и и согласно уравнению (VI.8) dU TdS — pdv. Свойства внутренней энергии как критерия направления процесса и состояния равновесия выявляются, если поддерживать постоянный объем и энтропию. При и, S = onst dil 0 (другие переменные могут изменяться). Следовательно, в изохорно-изоэнтропных условиях самопроизвольно протекают те процессы, в результате которых внутренняя энергия системы уменьишется при достижении равновесия внутренняя энергия минимальна. Условия равновесия [c.104]

    Итак, хотя критерием равновесия и направления самопроизвольных процессов в закрытой системе является энергия Гиббса (при постоянных р и Т), в изолированной системе, включающей закрытую таким критерием, по-прежнему будет энтропия, и достижение устойчивого равновесия в закрытой системе, соответствующее минимальному значению функции G, отвечает максимальному значению энтропии изолированной системы. Работа, разумеется, не всегда является только работой расширения. Система может совершать и другие виды работы, например электрическую (работа немеханических сил). Условились называть полезной работой всю работу, совершенную системой, за вычетом работы расширения. Обозначим полезную работу W, тогда 8W = bW—pdv и получаем уравнение, связывающее полезную работу с энтропией и функцией G  [c.77]

    Кроме адиабатных, особенно вал ен случай изотермических условий, так как именно этот случай особенно часто реализуется на практике. Для решения вопроса о критерии равновесия или направления самопроизвольных процессов в изотермических условиях вводятся еще две функции состояния. При этом если для энтропии было необходимо доказывать, что введенная функция есть функция состояния, то для этих новых функций доказательства не потребуется. Они по определению будут составлены из других функций состояния и макроскопических параметров, определяющих состояние. [c.52]

    Свойства внутренней энергии, как критерия направления процесса и состояния равновесия, выявляются, если поддерживать постоянными объем и энтропию. Уменьшение внутренней энергии в изохорно-изоэнтропийных условиях указывает на самопроизвольный характер процесса при достижении равновесия внутренняя энергия минимальна. [c.99]

    Повторяя теперь ход рассуждений, приведенный для энергии, заменяя везде изохорные условия dv 0) на изобарные условия idp = 0), можно прийти к следующим выводам. В адиабат-но-изобарных dS — 0 dp 0) условиях энтальпия служит критерием равновесия или направления самопроизвольных процессов. При равновесии энтальпия в этих условиях постоянна (dH = 0), при любом самопроизвольном процессе энтальпия уменьшается (dH < 0). Если в такой системе возможна химическая реакция, то прн химическом равновесии h i dni — О, при самопроизвольно протекающей реакции dn < 0. [c.52]

    Термодинамические потенциалы — величины, которые подобно функциям и VI Н имеют размерность энергии и стремятся к минимуму, если в системе протекают самопроизвольные процессы. Нетрудно установить, что термодинамические потенциалы F и G являются критериями направления и равновесия процессов, совершающихся в изохорно-изотермических или изобарно-изотермических условиях. Исследуем с этой точки зрения функцию F. [c.101]

    Этот пример лишний раз показывает, как расходятся у полимеров структурный и термодинамический критерии кристалличности и как необходимо для безошибочного понимания явлений различать свойства, связанные только с геометрическим расположением частиц, и свойства, определяемые направлением самопроизвольных процессов установления равновесия. [c.131]

    В изолированной системе (V, U = onst) энтропия является критерием направленности самопроизвольного процесса и состояния равновесия  [c.65]

    В изотермически-изохорных условиях критерием равновесия системы является условие dA == О, т. е. А = onst, а критерием направления самопроизвольного процесса — условие dA < О, т. е. уменьшение функции А. [c.53]

    Многочисленные наблюдения выявили определенную направленность самопроизвольно (без затраты внешней работы) протекающих процессов тепло не может переходить от холодного тела к нагретому, диффузия идет от мест с большей концентрацией к местам с меньшей концентрацией, электрический ток течет от мест с более высоким потенциалом к местам с более низким потенциалом, раствор не может сам собой разделиться на составляющие его вещества и т. д. Самопроизвольно протекающие процессы в системе идут до состояния равновесия с выравниванием температур, давлений, потенциалов и т. д. (фактор интенсивности). Для химических процессов тоже есть критерий возможности их самопроизвольного течения. Есть реакции, которые при данных условиях могут протекать только в одном направлении с полным расходованием исходных веществ (разложение КСЮз при нагревании, многие взрывные процессы и т. п.). Это химически необратимые реакции, которые не могут самопроизвольно протекать в обратном направлении. [c.19]


    Р —общее давление У-—объем). Полученное выражение, очевидно, может служить критерием направления процесса. Действительно, если Л >0 (система может быть источником работы), то химическая реакция может протекать самопроизвольно. Если ( Л =0 (система совершать работу не может), то в системе установилось химическое равновесие. Если ёА <0, то над системой надо совершать работу для проведения реакции в желаемом направлении (несамопроизвольный процесс или процесс, протекающий самопроизвольно в противоположном направлении). [c.66]

    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]

    Самопроизвольное протекание процессов упорядочения неупорядоченных (дезориентированных) препаратов целлюлозы и ее эфиров. Направление самопроизвольно протекающих процессов является одним из критериев равновесности фазового состояния полимера. По данным Каргина и Михайлова ориентированное гидратцеллюлозное волокно полностью дезориентируется при кипячении в воде. На основании этого факта был сделан вывод, что состоянию истинного равновесия в целлюлозных материалах отвечает не высокоориентированная структура, а дезориентированное расположение макромолекул. Однако этот вывод недостаточно обоснован. Не говоря уже о том, что по данным тех же авторов при кипячении в течение 10—12 ч вискозного или медноаммиачного шелка, сформованного с большой вытяжкой, степень ориентации не понижается и что известны факты повышения ориентации гидратцеллюлозного волокна при прогреве его в глицерине при 200—250 °С, необходимо учесть, что выбор указанных объектов исследования для ответа на вопрос о равновесном фазовом состоянии целлюлозы не вполне удачен, так как гидратцеллюлозные волокна различной степени ориентации находятся, по-видимому, в одном и том же фазовом состоянии. [c.51]

    При пользовании функцией Р объемная работа была равна нулю (по постановке опыта (И =0). В критерии направления процесса и равновесия системы объемная работа войти не могла. При пользовании функцией О по постановке опыта устанавливали равновесие между внутренним давлением нащей системы и внешним давлением, создаваемым источником работы (оба давления были постоянны). Из-за этого равновесия объем системы не мог самопроизвольно изменяться, независимо от изменения других обобщенных координат. Объемная работа снова (но по другой причине) может войти ни в критерий направленности процесса, ни в критерий равновесия. [c.265]

    Математически доказано, что вероятность сложного события, состоящего из ряда независимых одновременных событий равна произведению вероятностей последних. На основании этой теоремы вероятностей можно сказать вероятность того, что молекулы азота соберутся в одной половине сосуда, равна (где N — число молекул газа) в случае заполнения сосуда газовой смесью из кислорода и азота вероятность самопроизвольного разделения смеси равна ( 2) °2 Этa величина очень мала, так как и Л о, весьма велики. Наиболее вероятное событие —равномерное распределение молекул в объеме сосуда. Такой подход позволяет утверждать, что каждое состояние системы характеризуется определенной вероятностью, которая является критерием направления процесса и позволяет найти равновесие. Равновесию отвечает наибольшая вероятность. [c.55]

    Так как изменения функций А и С слунсат критерием равновесия или направления самопроизвольных процессов, переводящих систему соответственно в изохорно-изотермических и изобарно-изотермических условиях от больших значений А или [c.56]

    Наиболее общим критерием возможности осуществления самопроизвольного процесса является направление изменения термодинамического потенциала. При любом самопроизвольном процессе термодинамический потенциал уменьшается ЛПсО. Соответственно признаком равновесия в системе является минимальное значение термодинамического потенциала, или ДП О. Наиболее часто при исследовании полимерных систем используют изохорно-изо-термический потенциал, или свободную энергию V, 7 = onst) [c.15]

Смотреть страницы где упоминается термин Критерии направления самопроизвольного процесса и равновесия: [c.67]    [c.71]    [c.87]    [c.109]    [c.87]    [c.71]    [c.87]    [c.56]    [c.87]   
Смотреть главы в:

Руководство по физической химии -> Критерии направления самопроизвольного процесса и равновесия



ПОИСК





Смотрите так же термины и статьи:

Критерии направленности процессо

Критерии равновесия

Критерий процесса

Направление самопроизвольных процессов

Процесс направленность

Процесс самопроизвольный

Процессы направление

Равновесие процесс



© 2025 chem21.info Реклама на сайте