Система, окружающая среда, состояние системы и параметры состояния

Однако устойчивость состояния термодинамического равновесия имеет место при определенных условиях. Найдем такие условия для простых систем. Для этого рассмотрим систему, находящуюся в равновесии с окружающей средой, которая характеризуется определенными значениями температуры То и давления Ро- Допустим, что состояние системы изменилось и она перешла в некоторое произвольное, но принципиально возможное состояние, не производя при этом никакой полезной работы. Такое состояние системы называется виртуальным. Переход системы в виртуальное состояние сопровождается некоторыми независимыми изменениями параметров состояния 6V, 6S и изменением внутренней энергии системы на величину AU. Если бы исходное состояние системы было неустойчивым, то переход в виртуальное состояние действительно произошел бы и при этом согласно (1.77), (1.78) величины AU, бУ и 8S удовлетворяли бы неравенству [c.72]

Стационарные состояния. Ср>еди всех возможных состояний реагирующей системы очень важным является стационарное состояние, при котором никакие термодинамические свойства системы не изменяются во времени. Свойства могут изменяться в пространстве, а интенсивные свойства системы могут быть не непрерывны на ее границе, на которой может иметь место обмен массой и энергией между системой и окружающей средой. Если система пребывает в стационарном состоянии, соответствующие потоки массы и энергии постоянны во времени [5, 77]. Такая система находится под напряжением, так как некоторые параметры, особенно те, которые характеризуют состояние окружающей среды (Т, р, д —химические потенциалы), сохраняются постоянными или по крайней мере почти не изменяются под влиянием состояния системы. Различие между системой и ее окружением требует допущения, что последнее влияет на первое, но не наоборот. [c.10]

Различают неравновесные и равновесные процессы. Неравновесные процессы протекают в системе, в которой начальное состояние неравновесно, т. е. температура, давление и другие интенсивные параметры в различных ее частях неодинаковы. В результате происходящего процесса система стремится к равновесному состоянию. Равновесные процессы осуществляются при изменении внешних условий, определяющих состояние системы. При изменении внешних условий меняются и ее внутренние параметры. При этом состояние системы должно очень быстро приходить в соответствие с новыми внешними условиями. Поэтому в каждый момент времени существует равновесие внутри системы и между системой и окружающей средой. Если прекратить изменение внешних параметров, то мгновенно прекратится и равновесный процесс в системе. Для протекания равновесных процессов и осуществления равновесия в системе условия должны быть одинаковыми. Строго говоря, равновесные (и обратимые) процессы должны протекать с бесконечно малой скоростью. Равновесные и обратимые процессы неосуществимы на прак-1 ике, [c.108]

Пожарный извещатель (датчик) является основным элементом и определяет вид системы в целом. Извещатель содержит преобразователь неэлектрической величины в электрическую и усилительный орган. При изменении состояния окружающей среды изменяются электрические параметры преобразователя, которые усиливаются до уровня срабатывания релейного органа. [c.122]

Мониторинг - система регулярных наблюдений за определенными параметрами состояния окружающей среды, обеспечивающая сбор, передачу и обработку полученной информации в целях своевременного выявления негативных процессов, прогнозирование их развития, информационного обеспечения управленческих решений с целью предотвращения вредных последствий и определение степени эффективности осуществляемых природоохранных мероприятий. [c.78]

Напомним, что эксергией называют часть энергии системы, способную к превращению в полезную работу при обратимом переходе в состояние равновесия с окружающей средой, которое определяется равенством всех интенсивных параметров, характеризующих систему и внешнюю среду [c.234]

Чувствительность ХТС. В условиях промышленной эксплуатации ХТС либо в результате изменения параметров технологического режима системы (температура, давление, активность катализатора и т. д.), либо в результате изменения атмосферных условий или других параметров окружающей внешней среды, а также в результате износа и замены деталей оборудования происходит изменение технологических и конструкционных параметров элементов ХТС. Это нарушает нормальное функционирование системы, т. е. приводит к изменению состояния или характеристик функционирования ХТС. [c.32]

Рассмотрим некоторые примеры технологических отказов объектов [1, 2]. В соответствии с технологическим регламентом работоспособным состоянием колонны синтеза ХТС крупнотоннажного производства карбамида [1, 49] является такое состояние, при котором в данном элементе ХТС поддерживается температура 180—190 °С и давление 20 МПа, достигается заданная степень превращения диоксида углерода в карбамид (не ниже 0,67), обеспечиваются безопасные условия труда для обслуживающего персонала и не загрязняется окружающая среда. Нарушение параметров указанного работоспособного состояния приводит к отказам колонны, связанным с необходимостью ее блокирования н аварийного останова всей системы. [c.18]

При изменении параметров, воздействующих на систему, на конечную величину на такую же величину изменяется скорость перехода системы из одного состояния в другое. При этом в рабочем теле системы возникают значительные возмущения (турбулизация, послойное перемещение, потери энергии), которые приводят к необратимым изменениям в рабочем теле и окружающей среде. Такие процессы протекают неравновесно или термодинамически необратимо. [c.9]

Окружающая среда (она может состоять из нескольких тел), так же как и система, обладает соответствующими свойствами, а следовательно, и параметрами. Параметры состояния окружающей среды по отношению к исследуемой системе являются внешними параметрами. Из внешних параметров при проведении термодинамических исследований обычно интерес представляют только два давление (Р) и температура (Т). Давление связано с работой, которая совершается системой или над системой температура обусловливает теплообмен между системой и окружающей средой. [c.184]

Макроскопическое и микроскопическое описание состояния системы. В классической (феноменологической) термодинамике состояние системы описывается с помощью небольшого числа параметров, доступных непосредственному измерению. Для системы, находящейся при определенных внешних условиях, задаваемых координатами внешних тел и условиями теплового обмена с окружающей средой, макроскопические свойства системы приобретают значения, которые практически не меняются с течением времени. Это означает, что система находится в состоянии термодинамического равновесия . Такое равновесие называется устойчивым, если при произвольных небольших изменениях внешних условий система после устранения этих изменений возвращается в первоначальное состояние. [c.284]

Важной технической задачей является определение количества теила Q, которым система во время протекания процесса обменивается с окружающей средой. Поскольку тепловой эффект зависит от пути, по которому протекает процесс, желательно связать тепловой эффект процесса с параметрами состояния, например внутренней энергией иля энтальпией [c.110]

Обычно происходит изменение сразу нескольких параметров среды обитания. При этом часто они не выходят за рамки допустимых значений и с точки зрения ПДК ситуация кажется неопасной. Однако наложения этих изменений и взаимовлияния могут привести к значительным повреждениям экосистем. Своевременно выявить такое развитие событий можно только на реакции живых организмов, то есть созданием системы биомониторинга, под которым понимается система непрерывного наблюдения, измерения и оценки состояния биоты и действия на нее загрязнений таким образом, представители биоценозов выступают в качестве датчика состояния окружающей природной среды. [c.103]

Основными параметрами, определяющими кризисное состояние нефтяных систем, являются температура и давление окружающей среды, наличие в системе растворителей, поверхностно-активных веществ, других внешних и внутренних возбудителей. Условия кризисных состояний наиболее благоприятны для осуществления воздействия на систему. [c.171]

Неравновесный процесс, термодинамически необратимый процесс (необратимый фазовый переход, или неравновесный фазовый переход) — характеризуется переходом системы из одного состояния в другое с конечной скоростью, за счет соответствующего изменения на конечную величину параметров, воздействующих на систему. Неравновесный процесс приводит к необратимым изменениям в системе и окружающей ее среде. [c.317]

III., Изотермический процесс. Если между термодинамической системой и окружающей средой отсутствует любая изоляция (открытая система), а температура окружающей среды неизменна, то при изменении всех прочих параметров состояния (У, Р и др.), температура системы остается постоянной. В рассматриваемом случае эти условия выполняются, если стенки цилиндра являются абсолютными проводниками теплоты, а поршень может свободно перемещаться. [c.59]

Одним из исходных положений термодинамики является следующее. Если на границе системы со стороны окружающей среды поддерживаются одинаковые значения интенсивных параметров, то система с течением времени обязательно придет в состояние равновесия. Если значения интенсивных параметров не одинаковы, то система придет в стационарное состояние. [c.20]

Пусть в любой системе (не обязательно в идеальном газе) совершается обратимый циклический процесс, в ходе которого система обменивается энергией в форме теплоты с окружающей средой и производит против внешних сил работу (не обязательно работу расширения). Чему равен термодинамический коэффициент полезного действия в таком цикле Изобразим рассматриваемый циклический процесс графически (рис. 3). Для описания системы выберем в качестве параметров состояния энтропию 5 и температуру Т. Графически в координатах 5, Т любая точка изображает состояние системы, любая линия — обратимый процесс в системе, любая замкнутая линия — циклический процесс. [c.64]

Введем некоторые необходимые термины. Системой называется совокупность тел, которая фактически или мысленно выделяется из окружающей среды. Если объем и энергия системы постоянны, то ее называют изолированной. Состояние системы определяется совокупностью таких параметров, как объем, давление, температура, концентрация и др. [c.11]

Все квазистатические процессы обратимы. Различие терминологии при этом связано с тем, что в качестве критерия выбирают либо значения действующих сил на контрольной поверхности, либо состояние окружающей среды. При описании необратимых процессов принципиально проще зарегистрировать появление в окружающей среде некоторого количества теплоты, возникающей при необратимом проведении процесса, чем следить за изменением всех параметров неравновесной системы. В термодинамике обратимых процессов понятия квазистатический и обратимый играют роль синонимов. [c.9]

Под веществом в данном случае понимается не только индивидуальное вещество, но и смесь любых компонентов. В нулевом состоянии, т. е. при полном равновесии как внутри системы, так и системы с окружающей средой, эти параметры — р , оо, Тд, о и 5о, соответственно. Тогда удельная эксергия (ех = Ех/М) вещества в замкнутом объеме может быть вычислена по формуле [c.190]

Между свойствами равновесных и неравновесных систем есть существенное различие. В первом случае свойства имеют однозначные величины при определенных значениях термодинамических параметров, во втором случае они определяются не только термодинамическими параметрами, но также временем и интенсивностью энер-го- и массообмена системы с окружающей средой. В результате отклонения системы от состояния термохимического равновесия происходит изменение ее свойств, влияющее в свою очередь на параметры системы. [c.6]

При анализе течений с учетом выталкивающей силы, проведенном в предыдущих главах, предполагалось, что теплофизические свойства жидкости постоянны с тем лишь исключением, что учитывалась переменность плотности в члене с объемными силами, входящем в уравнение движения. Это изменение играет существенную роль для описания выталкивающей силы. Однако уравнение неразрывности использовалось для несжимаемой среды. Такой подход позволяет анализировать течения жидкости с постоянными свойствами. Однако теплофизические свойства большинства жидкостей зависят от температуры и, если в окружающей среде создаются большие градиенты температуры, теплофизические свойства, как правило, существенно изменяются. Пренебрежение подобными изменениями может во многих случаях привести к серьезным погрешностям при расчете тепловых потоков. Теплофизические свойства, входящие в основные уравнения, включают термодинамические параметры и характеристики переноса. Термодинамические параметры определяются из равновесного состояния системы. К ним относятся температура, плотность и удельная теплоемкость жидкости. К характеристикам переноса относятся различные коэффициенты, определяющие скорости процессов, например коэффициент теплопроводности или вязкость. Опубликовано большое количество данных, позволяющих найти зависимость этих характеристик от температуры для различных жидкостей, представляющих практический интерес. Можно рекомендовать работу [32]. [c.474]

На С. в неравновесной открытой системе могут влиять флуктуации параметров состояния как самой системы, так и окружающей среды. В свою очередь, сама С, оказывает влияние на амплитуду и длительность флуктуаций. [c.291]

Учитывая большую зависимость КПД электростанций от теплотехнических параметров работы конденсаторов (табл. 1.5), выбор системы технического водоснабжения ТЭС и АЭС производится по результатам технико-экономического сравнения всех возможных вариантов, приведенных к сопоставимым условиям по отпуску электроэнергии и воздействию на состояние окружающей среды. В качестве альтернативного варианта должно рассматриваться наряду с природными водами использование для подпитки оборотных систем очищенных городских сточных вод. Принимается вариант с наименьшими приведенными затратами с учетом предотвращенного ущерба окружающей среде. [c.24]

Сначала рассмотрим изолированную термодинамическую систему, т. е. однородную сплошную среду постоянной массы без обмена веществом и энергией с окружающей средой. Состояние такой системы однозначно описывается двухсвязным С-полем, отражающим взаимосвязь между параметрами тепловой (абсолютная температура Т, энтропия 8) и механической (давление Р, объем V) природы [c.126]

Теория теплового режима горения, берущая начало от известных работ Н, Н. Семенова [68] и развитая Я- Б. Зельдовичем, Д. А. Франк-Каменецким [79] и другими, рассматривает влияние выделения тепла при реакции и условий теплообмена с окружающей средой на характер протекания процесса. Состояние системы определяется интенсивностью тепловыделения и теплоотвода и зависимостью их от температуры, давления и других параметров. Существенно, что изменение параметров ведет не только к количественному различию результатов, но и к качественному изменению характера протекания процесса. В зависимости ог конкретных условий могут реализоваться непрерывные бескризисные режимы, характеризующиеся плавным изменением параметров, и критические — гистерезисные, отличающиеся резким, практически скачкообразным переходом от одного устойчивого состояния к другому. В газовых пламенах интенсивность тепловыделения и теплоотвода определяется структурой течения (диффузия реагентов, конвективный теплообмен) и кинетикой химических реакций. Тем самым тепловой режим факела отражает органическую связь гидродинамики течения и горения. [c.21]

С точки зрения технической применимости ценность любой энергии определяется не только количеством, но и тем, в какой степени она может быть в данных условиях использована, т. е. превращена в другие виды энергии. Мера ресурсов преврати-мой энергии системы была названа эксергией системы. Эксергия системы в данном состоянии измеряется количеством механической или другой полностью превратимой энергии, которое может быть получено от данной системы в результате ее обратимого перехода из данного состояния в состояние равновесия с окружающей средой. Эксергия ХТС остается неизменной только при обратимом проведении всех процессов, протекающих как внутри нее, так и при взаимодействии с окружаю щей средой, имеющей постоянные параметры. Это свойство эксергии позволяет использовать ее как. меру обратимости того или иного процесса. Разность общей величины эксергии, вводимой в систему вх и выводимой из нее вых, определяет суммарную величину потерь от необратимости в системе [c.188]

Структурная схема представляет собой графическое изображение объекта управления в виде ряда элементов, соединенных между собой и с окружающей системой однонаправленными связями (стрелками). Эти связи символизируют переменные, характеризующие состояние объекта, и называются координатами. Стрелки изображают направления воздействий. Координаты являются переменными в уравнениях, описывающих объект коэффициенты этих уравнений называют параметрами объекта. Элементы структурной схемы олицетворяют собой определенные математические преобразования координат объекта в отличие от принципиальной схемы, элементами кото рой являются отдельные аппараты и агрегаты, а связи между ними и с окружающей средой представляют собой материальные и энергетические потоки. [c.20]

Рассмотрим однородную закрытую систему, в которой протекает одна химическая реакция. На основании (VI 1.2) все состояния этой системы могут быть описаны посредством трех переменных Г, р и е. Ограничимся рассморением случая частичного равновесия. Примем, например, что тепловое и механическое равновесие системы с окружающей средой и между различными частями системы уже установилось, но в то же время равновесие еще не достигнуто по отношению к распределению вещества между компонентами, способными к химическому взаимодействию, или ио отношению к распределению вещества между различными частями системы. Для описания этих процессов в качестве независимого параметра служит химическая переменная е. [c.168]

Процессы термодинамические (8) — изменение хотя бы одного термодинамического параметра адиабатный—без обмена теплотой с окружающей средой изобарный — при постоянном давлении изотермический — при постоянной температуре йзохорный — при постоянном объеме квазистатический — протекающий под действием бесконечно малой разности обобщенных сил круговой — циклический процесс, в результате которого система возвращается в исходное состояние обратимый — см. обратимый процесс самопроизвольный— протекающий под действием конечной разности обобщенных сил. Является необратимым, так как после возвращения системы в исходное состояние потерянная работа переходит в теплоту и наблюдается суммарное возрастание энтропии. [c.313]

Термодинамика изучает свойства различных систем и процессы, происходящие в них. Под термодинамической системой понимается любое тело или группа тел, находящихся но взаимодействии и выделяемых из окружающей среды для изучения термодинамическими методами. Примером самой простой термодинамической системы может быть газ, заключенный в цилиндре. Примером более сложной системы служит система, состоящая из раствора какого-либо вещества, находящегося в равновесии с паром и кристаллами этого вещества. Физические величины (температура, объем, давление), которые характеризуют состояни( системы, именуются термодинамическими параметрами. Изменение любого из термодинамических параметров, пписываюи их состояние системы, называется термодинамическим процессом. Термодинамический процесс может происходить в изохорных (при постоянстве объема) или изобарных (при постоянстве давления) условиях. [c.10]

Рассматривая далее флуктуации термодинамических величин, будем предполагать равновесность ансамбля в том смысле, что выполняется принцип равной вероятности состояний с одинаковой энергией (в энергетическом слое р = onst). Допускаем, что система статистически независима, т. е. слабо взаимодействует с окружающей средой. Будем различать внутренние локальные флуктуации и флуктуации термодинамических параметров для системы в целом. Последние, очевидно, возможны для тех параметров, которые не фиксированы жестко условиями изоляции (табл. 2). В изолированной системе происходят только локальные флуктуации, [c.128]

Внутренняя энергия — функция состояния системы. Если система переходит из первого состояния, определяемого параметрами Т , Уг и т, д., во второе, определяемое параметрами Т2, К2 и т. д., то Аи определяется разностью и 2 —У1 и не зависит от пути процесса. Есть процессы, протекающие при постоянном значении некоторых параметров. Изотермичёские процессы совершаются при постоянной Т, изобарические — при постоянном р, изохориче-с к и е — при постоянном V. Процессы, в которых может совершаться работа, но система не обменивается теплом с окружающей средой, называются адиабатическими. [c.11]

Основными объектами термодинамики являются энергетические балансы и равновесия при химических и фазовых превращениях. Решение первой группы вопросов основано на первом законе, а второй — на втором и третьем законах термодинамики. Введем некоторые необходимые термины. Системой называется совокупность тел, которая фактически или мысленно может быть выделена из окружающей среды. При этом рассматриваются макроскопические системы. Если система не взаимодействует с окру-лсающей средой, т. е. ее энергия и объем постоянны, то она называется изолированной. Если в систему поступает или из нее удаляется вещество, то она называется открытой. Если же такого обмена веществом нет, то система называется закрытой. Состояние любой системы определяется сизокупностью таких параметров, как объем, давление, температура, концентрации входящих в нее веществ. [c.12]

ОБРАТЙМЫЕ и НЕОБРАТИМЫЕ ПРОЦЁССЫ, пути изменения состояния термодинамич. системы. Процесс наз. обратимым, если он допускает возвращение рассматриваемой системы из конечного состояния в исходное через ту же последовательность промежут. состояний, что и в прямом процессе, но проходимую в обратном порядке. При этом в исходное состояние возвращается не только система, но и среда. Обратимый процесс возможен, если и в системе, и в окружающей среде он протекает равновесно. При этом предполагается, что равновесие существует между отдельными частями рассматриваемой системы и на границе с окружающей средой. Обратимый процесс-идеализир. случай, достижимый лишь при бесконечно медленном изменении термодинамич. параметров. Скорость установления равновесия должна быть больще, чем скорость рассматриваемого процесса. Если невозможно найти способ вернуть и систему, и тела в окружающей среде в исходное состояние, процесс изменения состояния системы наз. необратимым. [c.326]

Микрокапонич. ансамбль Гиббса используетя при рассмотрении изолированных систем (не обменивающихся энергией Е с окружающей средой), имеющих постоянный объем Уи число одинаковых частиц N (Е, V и параметры состояния системы). Канонич. ансамбль Гиббса используется для описания систем постоянного объема, находящихся в тепловом равновесии с окружающей средой (абс. т-ра Г) при постоянном числе частиц N (параметры состояния V, Т, N). Большой канонич. ансамбль Гиббса используется для описания открытых систем, находящихся в тепловом равновесии с окружающей средой (т-ра Т) и материальном равновесии с резервуаром частиц (осуществляется обмен частицами всех сортов через стенки , окружающие систему объемом К). Параметры состояния такой системы-К Т и х-химический потенциал частиц. Изобарно-изотермич. ансамбль Гиббса используется для описания систем, находящихся в тепловом и мех. равновесии с окружающей средой при постоянном давлении Р (параметры состояния Т, Р, Н). [c.416]