Второй закон термодинамики. Концепции

Безотходное и малоотходное производства. Безусловно, идеальным решением концепции минимизации отходов было бы создание безотходного производства. Этот термин обосновался в популярной литературе как производство без отходов , но, как было показано выше, последнее противоречит второму закону термодинамики в необратимых процессах всегда имеет место диссипация энергии. Практически же и другие потери неизбежны. Корректны следующие определения. [c.318]

Второй закон термодинамики. Концепции [c.138]

Формулировки В. Томсона все виды, энергии имеют тенденцию переходить в теплоту. Последней же свойственно равномерно распределяться между всеми телами. Поэтому второй закон термодинамики можно высказать так все виды энергии стремятся к рассеянию. Или в такой форме энергия изолированной системы в процессе своих преобразований вследствие увеличения энтропии деградирует, теряет свою ценность, обесценивается. Как видим, ограниченность феноменологического подхода привела к тому, что термодинамические понятия были распространены Клаузиусом и Томсоном на процессы космического масштаба, и тогда был получен в качестве вывода закон рассеяния энергии и как его следствие — неизбежность тепловой смерти вселенной . Несостоятельность этой концепции в настоящее время ни у кого уже не вызывает сомнений. [c.91]

Второй закон термодинамики. Разработка концепций [c.171]

Эти два дополнительных свойства величины Я, заданные (5.5.6), совместно с ее монотонным убыванием привели к ее отождествлению с энтропией, определенной вторым законом термодинамики. Однако следует ясно понимать, что Н является функционалом неравновесного распределения вероятности, в то время как энтропия определена для термодинамически равновесных состояний . Поэтому настоящая концепция энтропии является обобщением термодинамической энтропии обобщенная энтропия [c.118]

Таким образом, основанная на незаконном абсолютизировании второго начала термодинамики идеалистическая теория тепловой смерти , отрицая вечность движения материи, тем самым отрицает закон сохранения и превращения энергии. Концепция тепловой смерти обязывает не только согласиться с тем, что материя приходит в состояние, лишенное движения, но и допустить, что вселенная возникла в результате некоторого творческого акта, создавшего как самую вселенную, так и разность энтропий и температур в различных ее частях. Естественно, что это метафизическое положение об абсолютном начале и конце вселенной не научно и несовместимо с диалектическим материализмом. [c.99]

Вообще говоря, кардинальным методом претворения в жизнь концепции минимизации отходов было бы создание безотходного производства. Этот термин прочно обосновался в литературе, особенно популярной, для характеристики производств. Но безотходное производство не есть производство без отходов , ибо, как было показано выше, последнее противоречит второму закону термодинамики в необратимых процессах всегда имеет место диссипация энергии, да и другие потери практически неизбежны. [c.272]

Из таких рассуждений можно получить формулировку второго закона термодинамики, основанную на концепции энтропии как меры необратимости процесса или степени разупорядоченности системы. Отличное изложение этой концепции можно найти в книге Льюиса и Рендалла [ 1, гл. 7]. [c.28]

Второй закон термодинамики является выражением двух основных концепций. Во-первых, существует функция определяющего температурного параметра, которая не зависит от свойств отдельной системы, т. е. универсальна по своему характеру. Во-вторых, частное от деления величины (9 + /), зависящей от пути бесконечно малого изменения, на эту функцию является полным дифференциалом. Оба эти положения имеют фундаментальное значение. Четкое усвоение их содержания необходимо для овладения основами термодинамики. [c.59]

Изучая необратимые процессы в изолированной системе, Клаузиус и его последователи пришли к выводу о том, что и во вселенной в целом энтропия стремится к максимуму, при достижении которого течение всех тепловых процессов прекратится и наступит тепловая смерть вселенной . Эти выводы были использованы для распространения идеалистической концепции о начале и конце существования вселенной. Поэтому установление Больцманом в конце XIX в. (1896 г.) статистической природы второго закона термодинамики было крайне важным, так как это послужило явным опровержением идеалистических выводов о тепловой смерти вселенной . [c.76]

В середине XIX столетия в результате теоретических работ Р, Майера (1842 г.), экспериментальных работ Д. Джоуля (1843 г.) и других исследователей окончательно утвердилась энергетическая концепция теплоты. Р. Клаузиус привел результаты Карно в соответствие с современной теорией теплоты, сформулировал второй закон термодинамики и ввел одно из важнейших понятий термодинамики — энтропию. [c.4]

Безотходная технология [9] - экологическая стратегия химического производства, включающая комплекс мероприятий, обеспечивающих минимальные потери природных ресурсов при максимальной экономической эффективности. К концепции безотходной технологии существует два подхода. Один из них основан на законе сохранения вещества, в соответствии с которым сырье (материя) всегда может быть преобразовано в ту или иную продукцию. Следовательно, можно создать такой технологический цикл, в котором все экологически опасные вещества будут преобразовываться в безопасный продукт или исходное сырье. Согласно другому подходу, полностью безотходную технологию нельзя создать ни практически, ни теоретически (подобно тому, как энергию нельзя полностью перевести в полезную работу в соответствии со вторым законом термодинамики, так и сырье невозможно полностью перевести в полезный экологически безопасный продукт). [c.22]

Основной итог начального периода развития биофизики — это вывод о принципиальной приложимости в области биологии основных законов физики как фундаментальной естественной науки о законах движения материи. Важное общеметодологическое научное значение для развития разных областей биологии имеют полученные в этот период экспериментальные доказательства закона сохранения энергии (первый закон термодинамики), утверждение принципов химической кинетики как основы динамического поведения биологических систем, концепции открытых систем и второго закона термодинамики в биологических системах, наконец, вывод об отсутствии каких-либо особых живых форм энергии. Все это во многом повлияло на развитие биологии, наряду с достижениями биохимии и успехами в изучении [c.8]

Вселенная, на которую распространяется второй закон термодинамики,— это неживая Вселенная, задуманная как хаотическая система. Здесь и попадает в ловушку второй закон. Лишь отказавшись от концепции случайности при оперировании такими величинами, как температура, он получит возможность говорить о Вселенной в целом. [c.349]

Утверждение Клаузиуса дало почву для появления теории тепловой смерти Вселенной. Такая теория, опирающаяся на авторитет термодинамики, имеющая видимость строго обоснованного научного результата, вытекающего из второго универсального закона термодинамики, явилась орудием в руках идеалистов и религии в их борьбе против материалистического мировоззрения. Концепция тепловой смерти неминуемо приводит к признанию начала в существовании Вселенной и творца — бога. [c.63]

Основная ошибка концепции тепловой смерти мира заключается в следующем как доказано Больцманом (1895) и Смолуховским (1914), второе начало термодинамики, в отличие от первого начала, не является абсолютным законом природы, а имеет лишь относительный характер. Мы уже обращали внимание на то, что второе начало термодинамики неприложимо к ультрамалым системам, в которых возможны процессы, идущие с уменьшением энтропии, точно также нельзя распространять второе начало и на весь мир (на Вселенную), который нелепо рассматривать как некую замкнутую изолированную систему. Больцман обосновал положение, согласно которому в мире имеются области, в которых энтропия убывает. [c.126]

После успехов в области термодинамики наметились новые перспективы в кинетической теории материи связь между температурой газа и кинетической энергией движения молекул позволила Дж. Максвеллу создать метод исследования систем, состоящих из очень большого числа частиц. Максвелл вводит понятие вероятности и устанавливает свой знаменитый закон распределения скоростей. Работы Дж. Гиббса и Л. Больцмана способствовали быстрому развитию новых отраслей естествознания — статистической механики и статистической термодинамики. Больцман исследовал второе начало с точки зрения молекулярно-кинетических представлений и нашел функцию (Я-функция), обладающую тем свойством, что она в неравновесной системе при столкновении молекул уменьшается, но принимает постоянное значение, когда достигнуто равновесное состояние, отвечающее закону Максвелла. Эта функция отличается от энтропии только знаком. М. Планк выразил результат открытия Больцмана в сжатой форме энтропия пропорциональна логарифму вероятности данного состояния. Так успешно объединяются чисто термодинамические концепции с молекулярно-кинетическими. Выдающиеся исследования Гиббса приводят к созданию стройной теории термодинамических потенциалов и теории равновесия фаз, оказывая сильное влияние на все последующее развитие физической химии. [c.5]

Важнейшим моментом, утвердившим время как необходимый фактор химических превращений, было возникновение химической кинетики. Если с помощью второго закона термодинамики было возможным в принципе, исходя из данного состояния химического явления, предсказать его будущее состояние, то установление количества времени, необходимого для этого, исключалось. Лишь в кинетике была введена мера, единица времени. Кинетика, как пишет О. Т. Бенфи, использует концепцию времени, включающую единицу времени, относительно которой измеряется количество химического изменения за единицу времени . [c.46]

Некоторые формы энергии в определенных условиях не могут быть использованы для работы. Согласно второму закону термодинамики, который, развивая учение гениального Сади Карно, сформулировали Уильям Томсон и Клаузиус, а позднее лорд Кельвин, невозможно такое устройство, которое в одном цикле своей работы только потребляло бы теплоту и выполняло эквивалентное количество работы. Другая хорошо известная формулировка второго закона термодинамики гласит, что в изолированной системе энтропия не может уменьшаться. Концепцию энтропии в термодинамике установил Клаузиус. Позже Больцман определил энтропию как меру беспорядка на молекулярном уровне. Хорошо известное уравнение Больцмана, высеченное на его надгроб- [c.11]

Аткинс (Atkins, 1984) подробно обсуждает эксперименты и концепции, приведшие к формулировке второго закона термодинамики. Он описывает, как происходила последовательная замена одних типов информации и рассуждений другими. Карно, впервые сформулировавший этот закон в результате своих исследований на паровой машине, считал теплоту материей. Позднее Джоуль пришел к выводу, что теплота — это не сама материя, а лишь одно из ее состояний. То же самое относится к работе, совершаемой машиной. Работу, подобно теплоте, нельзя ни взвесить, ни влить в сосуд, поскольку ни то, ни другое не есть вещество. Это фундаментальное различие, столь очевидное в настоящее время, было так трудно представить [c.22]

Термодинамический метод синтеза теплообменных систем [16]. Анализ процессов химической технологии на основе первого закона термодинамики находит широкое практическое применение. Наряду с этим все большее распространение получают методы анализа на основе второго начала термодинамики, в частности (используемые исходя из концепции эксергии как меры превратп-мости энергии), при оптимизации и проектировании технологических производств (см. гл. 7). Привлекательность этих методов заключается в том, что имеется возмо кность оценить в общем случае минимально возмо кные потери энергии за счет необратимости процесса и тем самым определить реальные перспективы совершенствования процесса. Развитие этих термодинамических методов идет по пути получения количественной информации о совершенстве протекания отдельных явлений. Что касается качественных выводов, то они хорошо известны. Например, потери превратимой энергии отсутствуют при смешении потоков, находящихся в термодинамическом равновесии, или потери энергии в противоточном теплообменнике выше, чем в прямоточном, равно как с увеличением поверхности теплообмзна потери за счет необратимости нроцесса снижаются. [c.466]

Современная наука начисто отвергает ложную концепцию о тепловой смер-ти> мира. Накопленный человечеством опыт убедительно доказывает, что мир бес-конечен и развитие его происходило вечно и вечно будет продолжаться. Основа ошибки Клаузиуса заключается в том, что второе начало термодинамики в отличие от первого начала ие является абсолютным законом природы, а имеет отно- сительный характер, что было показано в работах Больцмана (1895) и Смолухов-. ского (1914). Нельзя рассматривать Вселенную как замкнутую изолированную ко-, вечную систему, а потому к ней неприменимо второе начало термодинамики. Естественно считать, что при иных условиях существования материи, сильно отличающихся от тех, которые имеют место на Земле, процессы могут протекать и в обратном направлении, т. е. с убыванием энтропии. Об этом свидетельствуют наблюдения астрономов и астрофизиков за рождением новых звезд, новых миров. [c.74]

Эта формулировка второго закона является наименее удачной из всех существующих. Раявитие подобной концепции привело Клаузиуса к отвергнутой сейчас теории тепловой смерти вселенной. Наиболее полно вопросы обоснования начал термодинамики рассмотрены А. А. Гухманом в книге Об основаниях термодинамики .—Яриж. ерев. [c.236]

Американский химик О. Т. Бенфи справедливо заметил, что стремление понять процесс превращения и ввести измерение времени в химию имеет длинную историю з. Понятие времени, с его точки зрения, в химические концепции вводилось постепенно, через изучение явления диффузии, связанное со временем, через первый закон термодинамики, рассматривающий переход одних видов энергии в другие, через второй закон термодинами- [c.45]

Несмотря на то что кинетика электродных процессов является достатбчно хорошо известной частью электрохимии и физической химии, обобщаюш,ей монографии в этой области науки нет. Учебники электрохимии или физической химии обычно посвящают вопросам кинетики электродных процессов (в основном связанным с перенапряжением) всего лишь несколько страниц или даже несколько строк. Исключение пока составляет только последнее (второе) издание Учебника электрохимии Кортюма, в котором эти вопросы обсуждаются более подробно и с учетом современных представлений. В целом возникновение разности потенциалов в электролитических ячейках обсуждается почти исключительно с позиций термодинамики. Эта точка зрения, по-видимому, несостоятельна, так как позволяет трактовать химические реакции только на основе закона действия масс. Причина такого положения заключается в том, что обычно принимаемые концепции электродной кинетики заметно устарели я не могут удовлетворять исследователя. С этим же, по-видимому, свя ано и то обстоятельство, что даже многим физико-химикам электрохимия представляется областью науки, трудной для понимания. [c.18]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология