Что такое работа и что такое теплота

Мольная теплота испарения X серной кислоты составляет 46054 кДж/моль, что представляет несколько большую величину, чем X воды (41868 кДж/моль). Поэтому при перегонке в вакууме, согласно правилам Вревского, азеотропная смесь будет изменять свой состав в направлении еще большего обогащения кислотой. Таким образом, все приведенные данные свидетельствуют о принципиальной возможности полного концентрирования кислоты в отгонной вакуумной колонне при умеренных температурах, исключающих разложение кислоты. Кипятильник в такой колонне может быть выполнен из обычной углеродистой стали, так как находящаяся в кубе и кипятильнике высококонцентрированная кислота не будет вызывать коррозии. Отгонная колонна и особенно ее верхняя часть должны быть надежно защищены от коррозии разбавленной кислотой. Можно рекомендовать примерно следующие параметры работы такой противоточной вакуумной колонны температура конденсации отгоняемых водяных паров 40—45 °С (чтобы обеспечить охлаждение конденсаторов дешевой производственной водой). Эта температура соответствует давлению 9,2-9,9 кПа при таком давлении температура кипения 98 %-ной серной кислоты будет равна 210—215 °С и обогрев кипятильников может быть осуществлен водяным паром (Р= 3,99-4,6 кПа, /= 235-240°С). [c.413]

Гидравлические системы применяются в качестве устройств для отвода теплоты от различных машин и объектов. Принцип работы таких гидросистем заключается в следующем жидкость поглощает теплоту охлаждаемого объекта, затем переносит её по трубопроводам и, наконец, отдает теплообменнику-охладителю. Следует отметить, что в системах охлаждения есть перенос теплоты жидкостью, но отсутствует преобразование теплоты в работу, как в холодильных установках. [c.239]

В работе [46] предложена упрощенная модель пристенной теплоотдачи в зернистом слое. Особенностью коэффициента пристенного теплообмена в зернистом слое является то, что он отнесен к Д/ст — разнице температуры стенки и температуры, полученной экстраполяцией профиля температуры в слое на стенку [48]. Таким образом, дополнительное термическое сопротивление конвективному теплопереносу в пристенной зоне относится к бесконечно тонкой пленке на стенке коэффициент определяется как величина, обратная этому термическому сопротивлению. Разница температур Д ст вызывает дополнительный тепловой поток между стенкой и зернами, прилегающими к ней. При рассмотрении этого потока приходится отказаться от модели слоя как квазигомогенной среды и учитывать, что движущая разница температур в этом случае больше Д/ст, так как зерна имеют конечные размеры. Поскольку должен быть отнесен к Д/ст, то из термического сопротивления теплопереносу между стенкой и зернами нужно вычесть термическое сопротивление общему потоку теплоты у стенки в полосе шириной 0,5 (от стенки до центров первого ряда зерен).- В соответствии с этим получена формула [46] [c.128]

В заключение следует отметить, что о работе и теплоте, как формах передачи энергии, можно говорить лишь при наличии процесса. Следовательно, при любом данном состоянии система обладает определенной энергией, а говорить при этом об определенном содержании в системе отданной или полученной теплоты или работы неправильно, так как последние не являются параметрами состояния. [c.57]

Силы межмолекулярного взаимодействия в воде обусловливают большую величину работы, необходимой для преодоления этих сил притяжения и перевода воды из жидкого в газообразное состояние. Такая работа характеризуется теплотой испарения. Вода по сравнению с другими жидкостями имеет наибольшую теплоту испарения. Работа, необходимая для перевода вещества из твердого состояния в жидкое,— теплота плавления—для воды тоже имеет максимальное значение. При охлаждении водяного пара и при замерзании воды выделяется эквивалентное количество теплоты. Вода обладает максимальной теплоемкостью по сравнению с другими жидкими и твердыми веществами. Эта аномалия воды имеет очень важное значение для существования жизни на Земле. Благодаря ей возможно возникновение огромных теплых и холодных океанических течений, сглаживающих климат теплых и холодных областей Земли. Массы воды океанов и морей служат тепловым аккумулятором. Эта аномалия способствует поддержанию нормальной [c.11]

Полезно подчеркнуть, что для обратимого процесса величина q есть наименьшее возможное количество теплоты, которое не может быть превращено в работу (так как А имеет наибольшее возможное значение). Для химических реакций q — это та теплота, которую они давали бы в условиях полной обратимости. Она не совпадает по величине с тепловым эффектом, отвечающим наибольшему количеству теплоты, которое может дать реакция, когда мы обращаем всю ее энергию в теплоту. Для испарения жидкости при температуре кипения (обратимый процесс) q совпадает е теплотой испарения. Это совпадение отпадает, если испарение ведется при другой температуре (необратимый процесс). [c.299]

Следует отметить, что большинство работ по изучению корреляции —АН — относится к системам с фенолами. По-видимому, выбор фенола в качестве стандартного акцептора при изучении закономерностей образования водородных связей не очень удачен. С точки зрения донорно-акцепторного взаимодействия молекула фенола имеет три реакционных центра протон гидроксильной группы, неподеленную пару электронов атома кислорода и. п-систе-му связей ароматического кольца. При взаимодействии с различными донорами реакционная способность этих центров может проявляться по-разному. Известно, что при различных соотношениях фенол — донор в растворе помимо комплексов состава 1 1, к которым обычно относят измеряемые параметры системы, возможно образование комплексов иного состава. Между тем часто для подавления диссоциации комплекса 1 1 измерение проводят в избытке-одного из компонентов. Кроме того, известно, что фенол в инертных растворителях в какой-то мере ассоциирован. Все эти дополнительные взаимодействия, по-видимому, вносят свой вклад в суммарный тепловой эффект реакции (—АН), и величина этого вклада не учитывается, что особенно существенно при малых значениях —АЯ-Добавим, что реакции образования подобных комплексов весьма чувствительны к влиянию растворителя. Так, теплоты образования Н-комплексов диметилацетамида с рядом фенолов в двух достаточно инертных растворителях — четыреххлористом углероде и циклогексане— оказались различными [165]. Следовательно, вопрос о< характере корреляций между термодинамическими и спектроскопическими параметрами Н-комплексов до сих пор остается дискуссионным. Решение его связано с необходимостью установления стехиометрии исследуемых реакций и более точного определения АН. [c.367]

Я2- Другая же часть теплоты д2 переходит к телу, имеющему более низкую температуру [теплоприемнику). Таким образом, работа такой машины заключается не только в получении теплоты (71 от теплоотдатчика и совершении работы Л, но н в одновременной передаче некоторого количества теплоты <72 теплоприемнику с более низкой температурой. Если бы это не было необходимым, то можно было бы использовать для производства работы колоссальные природные запасы энергии, которые заключаются, например, в воде океанов. Однако необходимость располагать для этого теплоприемником с температурой более низкой, чем температура воды в океане, естественно, ограничивает такую возможность. [c.213]

Однако тадо иметь в виду, что многие теплоты реакции очень малы по сравнению с теплотами сгорания поэтому трудно получить результат даже приблизительной точности без очень сложной и трудоемкой работы. Так, теплота сгорания к-гексана примерно в 25 раз больше теплоты его образования, и поэтому любая ошибка в первой в 25 раз увеличивается в последней Еще более разительным примером является следующая реакция изомеризации [c.472]

Такая равновесная передача энергии между телами с различными температурами оказывается возможной только с помощью посредника (термодинамической системы) и обязательно сопровождается превращениями работы в теплоту или теплоты в работу. Так, для того чтобы передать теплоту от тела с более высокой температурой Т к телу с более низкой температурой обратимым путем, необходимо иметь в качестве посредника между телами термомеханическую систему (газообразное вещество), которая должна изменять свое состояние по прямому циклу Карно.-Тогда, как это следует из анализа термодинамических циклов, термодинамическая система будет по-лз ать от тела с температурой теплоту в изотермном обратимом процессе и отдавать телу с температурой теплоту Q2 тоже в изотермном обратимом процессе. [c.50]

Как известно, в соответствии с основным законом статической термодинамики, энтропия системы есть экспоненциальная функция параметров системы. Этот закон указывает на то, что относительно устойчивая система может быть выведена из равновесного со-система с энтропией 5/ (значение параметров цг, ) пере-Гиббс назвал эту работу мерой устойчивости метастабильной системы. При выпаривании растворов такой работой является теплота, затрачиваемая на испарение части растворителя. При этом система с энтропией 5/ (значение параметров ць цг, Цз, ) переходит к состоянию с энтропией 82 (параметры Хз- -с( аз,...). Вероятность образования зародышей кристаллов в растворе [c.9]

Для совершения работы такой системой ей нужно сообщить теплоту. Вообще, согласно этому закону, можно конструировать только такие машины, которые во время совершения работы потребляют энергию (например, теплоту) в количестве, большем, чем эквивалентное совершаемой работе. [c.48]

Так как переход теплоты или ее превращение в работу рассматривается как единственный результат процесса, то, очевидно, необходимо, чтобы система, участвующая в теплообмене, возвращалась в результате процесса или совокупности процессов в первоначальное состояние. При таком циклическом процессе внутренняя энергия системы не изменится. [c.79]

Однако, как было показано выше, вычисление потенциальной энергии адсорбированной молекулы представляет трудную задачу и может быть количественно выполнено лишь приближенно и только в простейших случаях. Тем не менее даже качественное рассмотрение адсорбции молекул яр но-статистическими методами представляет большой интерес, так как позволяет установить, от каких свойств молекул адсорбата и образующих адсорбент частиц зависят такие важные термодинамические характеристики адсорбционных систем, как дифференциальная работа и теплота адсорбции, константа равновесия в уравнении изотермы адсорбции и т. п. [c.507]

Однако для удобства в учебниках и монографиях по физической химии перед знаками работы и теплоты ставят символ имея в виду, что он не отражает свойства полного дифференциала, а определяет малые, но конечные значения 15 и р. Уравнение (2.4) можно записать в таком виде [c.17]

Нагревание всякого тела усиливает в нем молекулярное движение. Как описано в разд. 15-1, Лавуазье и Дальтон считали теплоту флюидом, который может быть извлечен из атомов в результате трения. Вопреки такой неправильной точке зрения теплота характеризует состояние движения молекул и атомов, которое ускоряется механическими силами трения, К таким выводам привели эксперименты, продемонстрировавшие эквивалентность механической работы и теплоты эти выводы получили дальнейшее подтверждение в кинетической теории газов, а впоследствии были распространены на молекулярную теорию жидкостей и твердых тел. [c.53]

Другой подход к решению этой проблемы — такое расчленение процесса на отдельные части, при котором работа и теплота, связанные с каждой из этих частей, невелики или равны нулю, как, например, в частях А в С системы, представленной на рис. 58. Расчет изменения энтальпии АЯ в этой системе позволяет определить Q или IV. Например, для компрессора на этой схеме принимаем равным нулю, т. е. считаем, что происходит адиабатическое сжатие [c.105]

Существует другой способ интерпретации первого закона, имеющий особо важное значение для химии. Будем рассматривать уравнение (15-1) просто как определение некоторой функции, называемой внутренней энергией Е. Напомним, что при нагревании газа он может совершать работу (см. подпись к рис. 15-2), но можно и обратить этот процесс, т.е. совершать работу над газом, сжимая его, и при этом отводить теплоту, выделяемую газом. Наконец, если нагревать газ, не давая ему выполнять работу, то в этом случае происходит повышение температуры газа. И наоборот, если позволить газу, находящемуся под высоким давлением, расширяться и совершать работу, не нагревая его, то в таком процессе обнаруживается охлаждение газа. Подбирая требуемые условия, удается манипулировать величинами дат независимо. За тем, что происходит в каждом случае, удобно следить, если определять изменение внутренней энергии, АЕ, как разность между добавляемым в систему количеством теплоты и выполненной системой работой, как это следует из уравнения (15-1). Если при добавлении в систему некоторого количества теплоты система выполняет в точности эквивалентную работу, внутренняя энергия системы остается неизменной. Когда мы нагреваем газ, но ограничиваем его объем, лишая газ возможности расширяться и вьшолнять работу, внутренняя энергия газа возрастает на величину, равную поступившему в него количеству теплоты. Наконец, если мы используем газ для совершения работы, не поставляя в него теплоту, внутренняя энергия газа уменьшается на величину, равную выполненной работе. Наши обьщенные наблюдения относительно того, что в одних из этих случаев газ нагревается, а в других охлаждается, указывают на связь внутренней энергии и температуры газа. [c.15]

Ряд работ такого рода основывается на использовании общих закономерностей в свойствах сходных соединений. Так, Беркенгейм допустил, что теплота образования данного соединения равна полусумме теплот образования сходных с ним соединений двух элементов, соседних по группе периодической системы, например [c.149]

Цикл Карно равновесен, так как все составляющие его процессы равновесны. При проведении этого цикла в обратном направлении все характеризующие его величины имеют те же значения, что в прямом цикле, но обратные знаки. Теплота Q2 поглощается газом у тела с низшей температурой и некоторая часть ее Ql вместе с отрицательной работой А цикла передается телу с высшей температурой Т . Таким образом, в обратном цикле Карно работа превращается в теплоту и одновременно теплота переносится от тела с низшей температурой к телу с высшей температурой. Обратный цикл Карно дает схему действия и<Эеалбноы холодильной машины. Коэффициентом полезного действия обратного цикла Карно называется отношение затраченной работы к теплоте, отданной нагревателю, т. е. та же величина что для прямого цикла. [c.45]

В природе и технике широко распространены процессы, связанные с превращением энергии в работу и работы в теплоту. Так, на земле работу производят ветер, водопады, реки, солнечная энергия. В технике для производства работы используют тепловые машины, аккумуляторы, солнечные батареи. ПрЬ- [c.85]

Для барабанов с внутренними устройствами схема движения одной части материала соответствует описанной другая часть материала внутренними устройствами выводится из слоя и вовлекается в движение с полетом частиц (см. рис. 12.15, а). Количество материала, ссыпающегося с лопастей, — важная характеристика работы сушилок, так как передача теплоты частицам, находящимся в падении, происходит примерно в 70 раз эффективнее, чем в сегменте загрузки. Это количество материала за один оборот барабана находят как произведение массы материала, расположенного на лопасти в момент выхода ее из сегмента загрузки, на число лопастей. Основное требование, предъявляемое к конструкции лопастей, — создание равномерной завесы падающих частиц. [c.375]

Например, при адсорбции бензола как стандартного вещества на полимерном угле САУ характеристическая энергия Е = = 27,4 кДж/моль, а на молекулярно-ситовом угле М5С-5А Е = = 30,5 кДж/моль. Следуя приведенному соотношению (2.1.8), определяем критическую температуру адсорбированной фазы бензола, которая при адсорбции на САУ будет равна 1063 К и прн адсорбции на угле М5С-5А составит 1120 К. Если же бензол адсорбируется на цеолите NaX, то характеристическая энергия равна 37 кДж/моль и, следовательно, Гкр= 1237 К. Так как значения теплот адсорбции определяются свойствами как адсорбента, так и поглощаемого вещества, то и критическая температура адсорбированной фазы существенно зависит от типа адсорбента. Существование критической температуры адсорбата, которая значительно превышает критическую температуру объемной фазы адсорбтива, подтверждает обнаруженный экспериментально во многих работах факт, что изостеры адсорбции в координатах 1п р — не имеют никакого излома при переходе через [c.31]

Остается еще вопрос, как сформулировать первый закон термодинамики в рамках приведенного расширения теории. По причинам, объясненным в 14, для открытой системы являются беспредметными как классическая точка зрения (эквивалентность теплоты и работы), так и точка зрения Каратеодори (определение теплоты). Можно, правда, сохранить обычную формулировку, если вновь независимо и произвольно определить подведенную теплоту. В нашем изложении такие рассуждения не представляют интереса. Тогда остается только высказывание, что внутренняя энер- [c.70]

Никакая совокупность процессов не может сводиться только к превращению теплоты в работу, тогда как превращение работы в теплоту может быть единственным результатом процессов (Томсон) Невозможно создание вечного двигателя второго рода (Оствальд) Под вечным двигателем второго рода подразумевается такая маши на, которая производила бы работу только за счет поглощения теп лоты из окружающей среды (без передачи части теплоты холодиль нику). При работе такой машины закон сохранения энергии не на рушается. [c.109]

Схема теплового баланса охлаждаемого помещения показана на рис. 1.3. Такое равновесие, однако, является временным, преходящим. Холодильные установки работают при переменных внешних условиях, т. е. неизменно выводятся из состояния равновесия. Если теплоприток <3,. становится больше теплоотвода Со, то это вызывает повышение температуры пм- Если же теплоприток оказывается меньше теплоотвода, то результатом такого неравенства будет понижение температуры в помещении. В связи с этим важно знать, как ведет себя данная система, будучи выведенной из состояния равновесия. Для простоты рассуждения можно считать, что в охлаждаемое помещение проникает теплота от единственного источника — только через наружные огражде- [c.14]

Схема теплового баланса охлаждаемого помещения показана на рис. 1.3. Такое равновесие, однако, является временным, преходящим. Холодильные установки работают при переменных внешних условиях, т. е. неизменно выводятся из состояния равновесия. Если теплонриток Рт становится больше теплоотвода Ро, то это вызывает повышение температуры 1пм- Если же теплонриток оказывается меньше теплоотвода, то результатом такого, неравенства будет понижение температуры в помещении. В связи с этим важно знать, как ведет себя данная система, будучи выведенной, из состояния равновесия. Для простоты рассуждения можно считать, что в охлаждаемое помещение проникает теплота от единственного источника — только через наружные ограждения. С этой же целью расчет ведется по зависимости стационарного режима. Количество теплоты (Дж), проникающее через ограждения в единицу времени, [c.8]

Аналогии в химической технологии остаются постоянной дискуссионной темой. В литературных работах [20] следует обратить внимание на использование теории Мартинелли [21], содержащ,ую описание внутреннего турбулентного ядра поюка и развивающую аналогию Рейнольдса. Каждый автор принимал, что коэффициент проводимости турбулентного потока Н во всех трех случаях (для компонента, теплоты, импульса) имеет одинаковое значение. Никакой разницы в обозначениях Н для этих потоков тоже не делалось. По Мартинелли, значение Н для разных потоков неодинаково, и между ними существует линейная зависимость. Так, для потоков теплоты и импульса существует связь [c.100]

Данное рассуждение обосновывает 01И) тным путем наличие определенной функции состояния системы, имеющей смысл суммарной меры всех движений, которыми система oблaдaeт Предположим, что циклический процесс удалось провести так, что после того как система вернулась к исходному состоянию, внутренняя энергия системы не приняла начального значения, а увеличилась. В этом случае повторение круговых процессов вызвало бы накопление энергии в системе. Создалась бы возможность превращения этой энергии в работу и получения таким путем работы не за счет теплоты, а из ничего , так как в круговом процессе работа и теплота эквивалентны друг другу, что показано прямыми опытами. [c.31]

Другое общее положение, имеющее ту же опытную основу, утверждает следующее единственным результатом любойсовокупности процессов не может быть превращение теплоты в работу (т. е. поглощение системой теплоты из окружающей среды и отдача эквивалентной этой теплоте работы). Таким образом, самопро извольный процесс превращения работы в теплоту (путем трения) необратим (так же, как и теплопроводность). [c.79]

Смеситель горелки выполняется в виде нормального инжектора с центральным соплом, через которое газ подается с большой- с коростью. Воздух засасывается струей из окружающей атмосферы. Для нормальной работы таких горелок необходимо, чтобы давление природного газа перед соплом составляло 50—100 кПа. Эти горелки рассчитаны на сжигание природного газа с теплотой сгорания < Р = = 35,6 МДж/м при коэффициенте расхода воздуха а = 1,05, противодавлении в камере горения топки 10 Па, плотности газа 0,73 кг/м . Диапазон регулирования производительности горелок равен 1 3. При расчетном давлении газа 100 кПа горелки (девять номеров) могут работать в диапазоне нагрузок 4—140 м /ч. [c.165]

Следует пояснить смысл этих утверждений. Вообще переход теилоты в работу, конечно, возможен. Работа может получаться при переходе теплоты от тела с более высокой температурой к телу с более низкой температурой, так как такой процесс может совершаться самопроизвольно. Это осуществляется при работе любой тепловой машины, т. е. машины, производящей работу за счет теплоты, поглощаемой от какого-то тела (геплоотдатчика). Но в этом случае (рис. 74) не вся теплота ди получаемая рабочим телом, превращается в работу, а лишь некоторая часть ее /4 = [c.213]

Энтропия часто понимается как мера рассеяния нли деградации энергии. Чем больше изменение энтропии, тем большая масть теплоты рассеивается в окружающем пространстве, оставаясь не превращсн[ ой в нолезпую работу. Таким образом, энтропия является мерой бесполезной теплоты илн, иначе, обесцененной э и е р г и и. [c.86]

Любая термодинамическая система обладает конечным запасом энергии, которая может явиться источником для производства работы и теплоты. Свойства системы определяются величиной таких параметров, как V, Т, Р я другие. Этими же параметрами определяется запас энергии в системе. В закрытой, изолированной или открытых системах могут проходить взаимопревращения энергии одного вида в другой, теплоты в работу и работы в теплоту только в соответствии с законом сохранения. Закон сохранения определяет, что энергия не создается из ничего и не может превратиться в ничто если в ходе протекания процесса исчезает некоторое количество энергии данного вида, то взамен появляется в строго эквивалентном количестве энергия другого вида. Так, энергия химического процесса может превращаться в строго эквивалентном количестве в световую энергию или энергию электрических батарей. Закон сохранения формулируется также и как закон неунич-тожимости энергии, а именно, в любой системе различные виды энергии превращаются друг в друга, но общее количество энергии в ней остается неизменным. [c.15]

В круговом процессе нельзя получить выигрыш в работе. Единственным результатом такого процесса является отбор от внешней среды работы и передаче в эту среду теплоты, равной отнятой работе. Для кругового процесса в соответствии с законом эквивалентности количества взаимопрейращающихся работы и теплоты равны. Обе величины измеряются в джоулях. Поэтому для бесконечно малых их приращений будут равны интегралы по замкнутому контуру от дифференциалов теплоты и работы [c.16]

Ю. Томсен (1853) и П. Бертло (1867) предложили за меру Чимического сродства принимать тепловой эффект химической реакции, которая проходит самопроизвольно с выделением теплоты (экзотермические процессы). Однако работами Д. И. Менделеева (1875) и А. Л. Потылицина (1874) было показано, что этот принцип не обладает общностью. Дело в том, что, во-первых, некоторые реакции проходят самопроизвольно, но с поглощением энергии в форме теплоты при обычных температурах. Примером такой реакции является реакция взаимодействия H I с глауберовой солью [c.191]

Вторая формула, в которой индексы 5 и г относятся соответственно к газу-заменителю и. исходному газу, поз в оляст работать с газами, у которых теплота сгорания отлична от 1560 ккал/м (7 тыс. кДж/м ), и, таким образом, регулировать теплоту сгорания СУ и относительную плотность р газа-заменителя, чтобы значение Ра могло варьироваться в пределах Ь15 % Скорость распространения пламени и, следовательно, его форму, ноказатели сажеобразования и появления желтых язычков Ной относит к второстепенным переменным величинам. [c.56]

Как видно из уравнения (5.8), к. п. д. тепловых насосов принципиально не может быть меньше единицы. Величина е. > 1 означает лишь то, что энергию можно извлекать из окружающей среды сверх той энергии, которая необходима для осуществления самого процесса превращения работы в теплоту. — Прим. перев. На самом деле это не так. В Англии уже существует тепловая машина для отопления Вестминстерского дворца водой Темзы. Аналогичная установка есть и в Цюрихе. В Америке (Индиана) в качестве низкотемпературного источника теплоты для теплового насоса, отапливающего здание, используется земля. Полезные сведения о тепловых насосах можно найти в книге проф. П. К. Ощепкова Жизнь и мечта , изд. Моск. рабочий , 1967.— Прим. перев. [c.31]

Некоторые процессы являются истинно необратимыми. Их никаким способом нельзя провести как обратимйш. Это такие процессы, единственным результатом которых является превращение работы в теплоту (механическое трение твердых поверхностей, внутреннее трение в жидкостях и газах, электрическое сопротивление, теплопроводность и т. п.). [c.108]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология