Система и внешняя среда

Второй способ передачи энергии. Обмен энергией между системой и внешней средой обусловливается работой, совершаемой системой или над системой. Под элементарной работой 6А7 в физике понимают произведение обобщенной силы X на бесконечно малую величину обобщенной координаты йх [c.188]

Передача энергии между взаимодействующими телами, например, между рассматриваемой системой и внешней средой, может происходить в форме работы L и в форме теплоты д. Любая форма энергии, а также работа и теплота могут измеряться одними и теми же единицами. [c.56]

Сложная система процесса бурения сохраняет упорядоченность своей организации, свою целостность благодаря наличию необходимых и случайных связей. Между простыми системами, подсистемами, элементами и микроэлементами существуют при- чинные связи. Эти связи имеются между системой и внешней средой. На основе связей образуется и перерабатывается информация. Информационный обмен, переработка информации осуществляются на всех уровнях (см. рис. 37) исследуемой системы Чтобы определить потоки информации, способы ее переработки. [c.160]

Пример. 1 моль переохлажденной воды изотермически замерзает при температуре —10°С, Рассчитать изменение энтропии системы, изменение энтропии внешней среды, а также составить суммарный баланс изменений энтропии в системе и внешней среде. [c.238]

Наконец, помимо теплообмена и работы макроскопических сил возможны другие механизмы обмена энергией между системой и внешней средой, например за счет взаимодействия с квантами лучистой энергии, проникающей радиацией, электромагнитным полем и т. д. В этих случаях в правой части (2.7) должны быть добавлены соответствующие слагаемые. Обозна- [c.28]

Наконец, помимо теплообмена и работы макроскопических сил возможны другие механизмы обмена энергией между системой и внешней средой, например за счет взаимодействия с квантами лучистой энергии, проникающей радиацией, электромагнитным полем и т. д. В этих случаях в первой части (2.7) должны быть добавлены соответствующие слагаемые. Обозначив получаемую системой этими способами энергию через , получим наиболее общее выражение первого закона термодинамики [c.26]

Работа (Л),совершаемая системой,обусловлена взаимодействием между системой и внешней средой, в результате которого преодолеваются внешние силы, нарушившие равновесие в системе. Работа определяется суммой произведений действующих [c.17]

Равенство температур системы и внешней среды (точнее, бесконечно малое различие между ними), если система не изолирована адиабатной оболочкой. [c.19]

Бесконечно большая длительность процесса для любого конечного изменения состояния системы. Эта особенность обусловлена бесконечно малой скоростью процесса. Действительно, если скорости конечны, то бесконечно малого изменения действующей силы будет недостаточно для течения процесса. Это объясняется возникновением конечных разностей в величинах Р и Т как в самой системе, так и между системой и внешней средой и появлением потерь, например, на трение. Таким образом, хотя эта особенность в термодинамике является несущественной (поскольку длительность процесса в ней не рассматривается), она имеет большое практическое значение. [c.19]

Если равновесный процесс протекает бесконечно медленно, то обратное утверждение в общем случае не верно. Так, разрядка конденсатора через очень большое сопротивление происходит весьма медленно, однако равновесным процессом не является. Возможны и противоположные случаи, когда процесс протекает с конечной скоростью но является равновесным (быстрые процессы, происходящие в условиях, когда силы трения практически отсутствуют). Однако и те, и другие случаи — редкое исключение. Процесс, при котором система проходит через неравновесные состояния, называется неравновесным процессом. Он является следствием конечного воздействия на систему,находящуюся в равновесии. Нарушение связи между системой и внешней средой, сообщившей системе толчок и вызвавшей тем самым возникновение неравновесного процесса, не приводит к его прекращению. Другими словами, неравновесный процесс, начавшись, будет протекать в изолированной системе до тех пор, пока в ней вновь не [c.19]

Неравновесный процесс происходит с конечной скоростью, обусловленной конечной разностью в давлениях и температурах между системой и внешней средой или большой неравномерностью температурных, концентрационных и иных полей внутри системы. В этом случае исключение внешних воздействий не приводит к прекраш,ению процесса. Первоначальное возмущение, например нагревание, само собой распространяется в глубь системы до тех пор, пока не наступит состоя ние равновесия, например, пока не выравняется температура. Следо вательно, неравновесный процесс является односторонним Работа, совершаемая системой в этом процессе, меньше, чем в равновес ном, так как часть энергии тратится на преодоление различного рода сопротивлений и превращается в бесполезную теплоту. Количество [c.69]

Тогда химический потенциал этого компонента в открытой системе (1) после нарушения равновесия увеличится, а в окружающей среде (2), наоборот, уменьшится. В результате окажется fXi > Согласно (1.120) при этом будет развиваться самопроизвольный процесс дальнейшего перехода i-ro компонента во внешнюю среду. И открытая система, и внешняя среда будут все больше удаляться от начального состояния в противоположных направлениях. В результате система разделится на два сосуществующих слоя (фазы), между которыми установится новое состояние равновесия, теперь уже устойчивого. Таким образом, условие (I. 135) означает лабильность системы. Такая система в виде одной фазы существовать не может. [c.60]

Состояние вещества определяется его структурой и характером взаимодействия между его частицами (атомами, молекулами или ионами), что позволяет объяснить все механические, многие физические и некоторые физико-химические свойства реально существующих материалов. Законы, которым подчиняются совокупности химических частиц и от которых зависит состояние тела, рассматривает термодинамика — наука, изучающая взаимопревращение разных форм энергии и ее обмен между системой и внешней средой, а также энергетические эффекты и возможность самопроизвольного протекания различных процессов. [c.101]

Термодинамика изучает законы, которые описывают обмен энергией между изучаемой системой и внешней средой и, в частности, превращение тепловой энергии в другие формы энергий. Законы термодинамики очень важны для химии, так как они позволяют не только определить величину энергии, выделяемой или ноглош ае-мой в ходе реакции, но и предсказать характер изменений в исследуемой химической системе. [c.158]

V.1-1. Система и внешняя среда [c.158]

Часто пользуются разделением вселенной на две части систему, которая подвергается теоретическому и экспериментальному изучению, и внешнюю среду, в которую входит остальная часть вселенной. Граница, разделяющая эти две части, может быть реальной или фиктивной. Если через границу может осуществляться обмен веществом между системой и внешней средой, то система называется открытой, и наоборот, если обмен веществом невозможен или затруднен, то система называется закрытой. В этой главе рассматриваются только закрытые системы. Например, газ, содержащийся в баллоне, твердое или жидкое вещество в изолированном сосуде являются закрытыми системами. Поскольку граница закрытой [c.158]

Обмен энергией между системой и внешней средой может проявляться в различных формах механическая, тепловая, электрическая энергии и энергия излучения могут прямо или косвенно превращаться друг в друга. В 1849 г. Джоуль осуществил первую количественную проверку эквивалентности тепловой энергии, или теплоты, и механической энергии. Здесь рассматриваются превращения, в которых участвуют только тепловая энергия, обозначенная через и механическая энергия, обозначенная через эти превращения называются термомеханическими, [c.159]

Приняты следующие условия знаков при обозначении обмена энергией между системой и внешней средой. [c.159]

Рассмотрим случай, когда в процессе превращения происходит обмен ие только механической энергией между системой и внешней средой. Это, например, окислительно-восстановительная реакция в гальваническом элементе, которая служит источником электрической энергии (разд. VII.4). Будем считать, что процесс обратим и протекает при постоянных давлении и температуре. Работа И обр этой реакции включает не только работу против сил давления [c.203]

Термодинамика изучает законы, которые описывают обмен энергией между изучаемой системой и внешней средой и, в частности, превраш,ение тепловой энергии в другие формы энергий. [c.50]

СИСТЕМА И ВНЕШНЯЯ СРЕДА [c.50]

Для проведения расчетов необходимо ввести знаки, учитываемые при рассмотрении обмена между системой и внешней средой. Приток энергии или ее отдачу можно рассматривать как с позиции системы, так и с позиции внешней среды. [c.51]

Обмен энергией между изучаемой системой и внешней средой описывают законы, которые изучает термодинамика. Применение законов термодинамики в химии позволяет решить вопрос о принципиальной возможности различных процессов, условиях их осуществления, определить степень превращения реагирующих веществ в химических реакциях и оценить их энергетику. [c.89]

Обмен энергией между системой и внешней средой может осушествляться в различных формах тепловая, механическая, электрическая энергия, энергия излучения могут превращаться друг в друга. В превращениях, происходящих в ходе химических реакций, участвуют, как правило, тепловая энергия О и механическая (или работа А). Единица измерения энергии — джоуль (Дж). [c.90]

Сложность процесса принятий решений в организационных системах управления находит косвенное отражение в нечеткости описания целей и критериев, состояния системы и внешней среды, алгоритмов управления и управляющих воздействий. В процессе развития объекта управления осуществляется переоценка его состояния, изменяется система предпочтений ЛПР, формируются новые алгоритмы управления и управляющие воздействия. [c.187]

Термодинамика изучает закономерности обмена энергией между системой и внешней средой, возможность, направление и пределы самопроизвольного протекания химических процессов. [c.39]

Процессы, протекающие в системе при условиях, когда отсутствует обмен теплотой между системой и внешней средой, называются адиабатическими. Однако гораздо чаще выбирают такие условия. [c.129]

Природа необратимости заключается в том, что всякий процесс, протекающий с конечной скоростью, т. е. с конечным отклонением системы и внешней среды от состояния равновесия, связан с потерями энергии за счет трения, теплообмена и других форм обмена энергией с внешней средой. Чем медленнее протекает процесс, т. е. чем меньше отклонение состояния системы и окружающей среды от равновесного, тем меньше эти потери. Если система и окружающая среда находятся в равновесии и изменение их состояния происходит путем последовательных бесконечно малых изменений состояния внешней среды, то протекающий при таких условиях процесс называется обратимым. Характерными особенностями таких процессов является бесконечно малая движущая сила, бесконечно большая длительность, отсутствие каких-либо потерь и равная вероятность протекания прямого и обратного процессов. [c.15]

Термодинамический процесс, при котором система проходит через непрерывный ряд равновесных состояний, называют равновесным. Равновесный процесс характеризуется двухсторонностью, отсутствием каких-либо потерь, равенством температуры системы и внешней среды. [c.225]

Температурный ход в начальном и заключительном периодах характеризует процесс выравнивания температур калориметрической системы и внешней среды. На этот процесс влияет разность температур калориметрической системы и внешней среды, работа мешалки, немгновенное изменение температуры всей системы вследствие реакции и т. д., поэтому измеренная разность температур требует введения поправки на теплообмен, которую находят графическим методом. С этой целью через точки начального и заключительного периодов проводят прямые линии (рис. 2.2), продолжая их на область главного периода. Соединяют прямой последнюю по времени точку 2, лежащую на линии начального периода, с первой по времени точкой 3, лежащей на линии заключительного периода отрезок 2—3 делят пополам. Через середину отрезка проводят прямую, параллельную оси ординат, до пересе- [c.15]

Только при равновесии интенсивные параметры системы и внешней среды на границе с системой становятся равными друг другу. Поэтому только для равновесного процесса (когда Рквнеша = Рксаст + бРи, ГД6 ббсконечно мала) МОЖНО записать [c.26]

Энергия, передаваемая одним телом другому при их взаимодействии, зависящая лишь от температуры этих тел и не связанная с переносом вещества от одного тела к другому, называется теплотой процесса. Выделение или поглощение теплоты (Q) системой является результатом нарушения термического равновесия между системой и внешней средой. Теплоту, подводимую к и-стеме, в термодинамике принято считать 11оложйтёлЖ ную отрицательней-. - Такг тепловой""эффект экзотермической химической реашщгявляется отрицательным, а эндотермической — положительным. Процесс, прн котором система не получит теплоты извне и не отдает ее, называется адиабатным. [c.18]

Если даже в системе происходит изменение, приводящее к возникновению конечных разностей температур и давлений внутри системы или же между системой и внешней средой, то следствием такого процесса неизбежно будет выравнивание температур и давлений причем суммарно оба эти процесса эквивалентны самопроизвольному изменению, протекающему при Р, Т = onst в обоих случаях изменение энергии Гиббса будет одним и тем же. Например, в производстве серной кислоты исходные вещества (колчедан, воздух, вода) и конечные (серная кислота) находятся при одинаковой температуре и одинаковом давлении то же можно сказать о генераторном процессе и о многих других. [c.107]

Справедливость формулы Эйнштейна для неравновесных флуктуаций была постулирована одним из авторов данной книги несколько лет назад. К сожалению, в этом направлении была проделана очень незначительная работа [104, 143, 144]. Однако недавно Николис и Баблоянц [127] подробно изучили различные простые случаи и установили справедливость формулы Эйнштейна для неравновесных систем, по крайней мере для тех случаев, когда времена релаксации удовлетворяют некоторым заданным условиям. Эти условия связаны с разделением временных масштабов между флуктуирующей системой и внешней средой. Времена, связанные с флуктуирующей системой, должны быть малы по сравнению с характерными временами внешней среды, чтобы состояние внешней среды можно было рассматривать независимо от мгновенного состояния флуктуирующей системы. Это условие связано с тем, что именно за счет заданных граничных условий поддерживается неравновесное состояние флуктуирующей системы простой пример будет рассмотрен в разд. 8.2. [c.102]

Обмен энергией между системой и внешней средой может осуществляться в различных формах тепловая, механическая, электрическая энергия, энергия излучения могут превращаться друг в друга В превращениях, про исходящих в ходе химических реакций, участвуют, как правило, тепловая энергия Q и механическая (или работа А) Единица измерения энергии — джоуль (Дж) Тепловая и механическая энергия—алгебраические величины Знаки величин Q к А в термодинамике рас сматрнваются по отношению к системе Энергия, получа емая системой, обозначается знаком + . отданная си схемой — знаком — [c.90]

В термодинамике работа — это форма обмена энергией между термодинамической системой и внешней средой. Энергия является в этом смысле внутренним параметром и не входит в число обобщенных координат, учитываемых при вьшислении работы. В связи с этим уравнение (3.3.1) может быть представлено в форме dU = )W+ >Q, где 51 — элементарная работа процесса, 5Q — энергия, переданная в форме теплоты. Знак 5 означает, что 8JV и 5Q не являются полными дифференциалами, т. е. приращения функций зависят от условий, при которых совершается процесс. Условия протекания процесса, или набор параметров состояния которые при этом контролируются или регулируются определяют вид характеристической функции состоя ния, через которую может быть выражена работа обра тимого процесса. С математической точки зрения, кон тролируемые параметры — это параметры, выбранные в качестве независимых переменных, характеризующих состояние системы и изменение ее состояния на всех этапах процесса. Число независимых переменных равно числу степеней свободы системы, которое определяется правилом фаз Гиббса. Это число меньше, чем количество параметров состояния, через которые можно описать состояние системы, на число дополнительных связей, налагаемых на систему, т. е. на величину, равную числу уравнений, связывающих между собой параметры состояния. [c.573]