Системы, состояния, процессы

II. 1. Системы, состояния, процессы [c.9]

Системы, состояния, процессы Ц [c.11]

Любое изменение состояния системы называется процессом. [c.10]

Представляет интерес расчет этой температуры I. Пусть задан состав исходной водно-углеводородной системы, состоящей из L кмолей углеводородов и Zq кмолей ПаО. При установившемся состоянии процесса однократной перегонки D кмолей углеводородов и Zn кмолей HjO переходит в отгон, а R = L — D кмолей [c.92]

I Исследуется система элементов процесса, изображенная на рис. 15-18, где и устанавливают состояние потока на входе и выходе 113 системы. Все пронумерованные (1, 2,, />) элементы процесса обладают определенным числом степеней свободы, и, таким образом, можно установить сумму независимых переменных. Выбранные значения независимых переменных будут обозначаться через (I с соответствующим цифровым индексом. Например, и с - определяют состояние 5 главного потока на выходе из первого элемента процесса 2 и на входе во второй элемент. Состояние главного потока на выходе из второго элемента процесса определяется только выбранным значением независимой переменной этого элемента. Такая последовательность обозначений принимается для всех р элементов процесса. Кроме того, значения и определяют значение целевой функции, ш — значение и т. д. [c.342]

Если имеется достаточное количество сведений о динамическом (переходном) режиме элемента процесса, то можно точно так же, как и в случае стационарного элемента процесса, определить характер временного изменения состояния выходящего потока, вызванного временным изменением состояния входящего главного потока. В этом случае тоже можно разработать временную программу для независимых технологических переменных базовой системы элемента процесса, которая в любой момент обеспечит текущий экстремум его целевой функции. [c.353]

Переменные х,, являющиеся компонентами вектора состояния процесса х, находятся решением системы уравнений (VII, 1), а компоненты вектора — решением системы [c.331]

Влияние давления. При физической адсорбции давление оказы-. вает заметное влияние на равновесие. При снижении давления система возвращается в исходное состояние процесс полностью обратим. С другой стороны, равновесие при хемосорбции почти не зависит от давления. Мономолекулярный адсорбционный слой, который характерен для хемосорбции, образуется даже при очень низких давлениях. Однако скорость обоих типов адсорбции возрастает с увеличением давления. [c.206]

После того как указанный процесс закончен, система должна быть приведена к исходному состоянию. Это можно сделать путем мысленного опыта. Груз поднимается на исходную высоту, прн этом затрачивается извне работа, которая увеличивает энергию системы. Кроме того, от калориметра отнимается (передается в окружающую среду) теплота путем охлаждения его до исходной температуры. Эти операции возвращают систему к исходному состоянию, т. е. все измеримые свойства системы приобретают те же значения, которые они имели в исходном состоянии. Процесс, в течение которого система изменяла свои свойства и в конце которого вернулась к исходному состоянию, называется круговым [циклическим) процессом или циклом. [c.29]

Обратный указанному переход теплоты от более нагретого тела к менее нагретому—это обычный неравновесный процесс передачи теплоты путем теплопроводности. Он не может быть обращен, т. е. проведен в обратном направлении через ту же последовательность состояний. Но этого мало если в системе прошел процесс прямой передачи теплоты, то никаким образом нельзя осуществить такую последовательность любых процессов, в результате которой все тела, участвовавшие в передаче теплоты, пришли бы в исходное состояние и не произошло бы никаких изменений в других телах. Процесс теплопроводности необратим. [c.79]

Понятие равновесия играет исключительную роль в химической кинетике, поскольку оно определяет предел возможных изменений состояний реагирующей системы и зависит только от начальных условий и свойств самой системы, а не от условий проведения процесса. Несколько упрощая существо дела, термодинамику можно определить как пауку о равновесии или как учение о направленности процесса, в то время как кинетика — наука о его скорости. Более строго термодинамика — часть физики, изучающая общие свойства систем, находящихся в стационарном равновесном состоянии. Термодинамическим процессом называется всякое изменение состояния системы. Термодинамический процесс называется обратимым (равновесным или квазистатическим), если он протекает таким образом, что в ходе процесса изолированная система последовательно занимает ряд равновесных (точнее говоря, почти равновесных) состояний. Если в результате некоторого процесса система вернется в исходное состояние, то такой процесс называется циклом. Результатом обратимого цикла является возвращение системы в состояние, тождественно эквивалентное исходному. [c.21]

Движущая сила процессов массопередачи представляет собой разность концентраций между данной и равновесной, при которой процесс прекращается. Поэтому предельным состоянием процесса является достижение равновесия системы. [c.5]

Примером решения задачи указанным методом может служить работа [48], где описывается самонастраивающаяся система управления распределением температуры воды в технологическом аппарате, главным элементом которой служит обучающийся дискретный автомат. Обучающийся автомат, построенный на пороговых элементах, распознает состояние процесса по данным теку- [c.118]

Диаграмма связи диффузионных и релаксационных явлений в материале сополимера, полученная простым присоединением диаграммы связи реологической модели вязкоупругого состояния полимера к фрагменту диаграмм связи, отображающего диффузионные явления сплошной среды, представлена на рис. 4.4. Построенная диаграмма замкнута относительно преобразований энергии в ней, увязывает макроскопическое движение элементарного объема системы с физико-химическими характеристиками ее макроструктуры. Поэтому синтез уравнений системы по ее диаграмме приводит к замкнутой системе уравнений процесса набухания сополимера с учетом движения реальной сплошной среды и пере- [c.309]

Построенная модель процесса набухания использовалась сначала для поиска реологических характеристик системы сополимер — растворитель модулей упругости Ей и кинетической ползучести X. Для проверки адекватности модели использовались экспериментальные данные по движению оптической и фазовой границ. Затем при известных значениях Еш и у. модель рассчитывалась для определения параметров состояния системы в процессе ее набухания. Результаты расчета представлены на рис. 4.13— 4.17. [c.322]

Составление энергетического баланса процесса — наиболее простая стадия расчетов. Трудности возникают при определении отдельных составляющих этого баланса. Дело в том, что работа и теплота являются неполными дифференциалами и их численное значение зависит не только от начального и конечного состояний системы, но и от процессов, происходящих в системе. Многие процессы, происходящие внутри аппаратуры и оборудования, очень сложны, их трудно измерить и проанализировать. В связи с этим обычно рассчитывается энтальпия и с ее помощью определяется работа или теплота. [c.105]

Самопроизвольные и несамопроизвольные процессы подразделяются на термодинамически обратимые и необратимые. Равновесные состояния системы могут изучаться на основе принципа существования энтропии. Он утверждает, что существует функция состояния системы — энтропия, изменение которой в равновесных процессах происходит только под действием энергии в форме теплоты. Равновесные процессы в природе и технике никогда не встречаются и представляют собой предельное состояние процесса. [c.83]

Проанализируйте фазовое состояние системы, состоящей из двух неизоморфно кристаллизующихся компонентов, образующих неустойчивое химическое соединение (рис. 34). Проследите изменение фазового состояния системы в процессе нагревания. [c.243]

Рис. IX.25. Блок-схема стохастической оптимальной многомерной системы управлениЯ использующей оценку состояния процесса в реальном времени.

Логическое устройство системы защиты с адаптивным алгоритмом защиты обязательно включает в себя специальное вычислительное устройство (СВУ) или работает совместно с ЭВМ. Такие АСЗ имеют так называемые плавающие уставки, изменяющиеся вместе с состоянием процесса. В гл. 1 и 4 приведены алгоритмы таких систем защиты (алгоритмы сброса реакционной массы по температуре или по давлению). В этих АСЗ СВУ или ЭВМ производит расчет значения температуры реакционной массы (или давления), которое не должно быть превышено в момент сброса реакционной массы для предотвращения аварии. [c.131]

Под агрегативной устойчивостью НДС понимают способность ССЕ противостоять изменению своих размеров под действием внешних сил. Другими словами, под агрегативной устойчивостью понимают способность системы противостоять процессам, ведущим к изменению свободной энергии поверхности ядра ССЕ иод действием внешних факторов. В агрегативно неустойчивых системах происходит слипание ССЕ друг с другом с формированием более крупных ядер ССЕ. Степень агрегации Уа или степень изменения г ССЕ определяется отношением значений радиусов ядер в первом экстремальном состоянии и в момент исследования (г-г). Уа=/ т// э. [c.131]

Влияние изменения концентрации. Если к системе, находящейся в состоянии равновесия, прибавлять дополнительные количества одного из веществ, участвующих в реакции, то скорости прямого и обратного процессов изменятся, но таким образом, что система снова придет в состояние равновесия. В этом повом состоянии концентрации всех веществ будут отличаться от первоначальных, но соотношение между ними (определяемое константой равновесия) останется прежним. Иначе говоря, в равновесной системе нельзя изменить концентрацию только одного из веществ, не вызывая изменений концентраций всех остальных. В соответствии с принципом Л е Шателье в системе развивается процесс, уменьшающий концентрацию дополнительно вводимого вещества. [c.62]

Если в изолированной системе рассматриваемый процесс сопровождается возрастанием энтропии ( + Д5), то он самопроизвольный, если уменьшением (—А5), то несамопроизвольный. В изолированной системе процессы прекратятся, очевидно, тогда, когда энтропия системы достигнет максимального значения, возможного для данной системы при постоянстве некоторых ее параметров, а именно при постоянстве внутренней энергии 11 и объема V (условия изолированности системы). Дальнейшее изменение состояния системы должно было бы вызвать уменьшение энтропии, что в изолированной системе невозможно. Поэтому признак равновесия системы — максимальная энтропия при постоянных внутренней энергии и объеме. [c.94]

Рассмотрим в качестве. термодинамической системы малую подобласть тела Й, которую обозначим через dQ. Будем считать понятия параметров состояния термодинамической системы, пространства состояний, процесса и притока энергии известными [c.10]

Введем еще одно понятие. Представим себе такую идеальную систему, состоящую не менее чем из двух тел, которая не может ни передавать внешним телам тепло, ни получать его от них, т. е. такую систему тел, которая находится в окружении тел, но не имеет с ними никакого теплообмена и является полностью теплоизо-лйрованной системой. Такую систему будем называть изолированной системой. В действительности, разумеется, такой абсолютно изолированной системы не существует, но это понятие идеальной системы введено в термодинамику для упрощения исследования процессов аналогично понятию идеального газа, упрощающему изучение состояний, процессов и других явлений. С принятыми оговорками можно пластовую нефтегазовую систему присовокупить к такой теплоизолированной системе тел. Было установлено, что в обр атимом процессе величина s для какого-либо тела или системы увеличивается, если этому телу или системе сообщается тепло, и уменьшается, если тепло отнимается. [c.78]

Как известно i-, для интегрирования системы п дифференциальных уравнений первого порядка требуется задать п значений искомых функций. Поэтому в рассматриваемой оптимальной задаче для интегрирования 2т уравнений систем (VII, 1) и (VII,48) необходимо задание 2т граничных условий для функций х,- [t) и A, (/). Если начальное и конечное состояния процесса полностью заданы, т. е. заданы граничные условия для все х неременных состояния [c.339]

Иногда состав смеси, в которой нозможна химическая реакция, остается продолжительное время неизменным, но не потому, что процесс уже закончился и наступило равновесие, а вследствие того, что без катализатора процесс протекает настолько медленно, что происходящие изменения не могут быть экспериментально обнаружены. Для установления равновесия можно воспользоваться вторым признаком равновесия — признаком его подвижности. Если система, находящаяся в равновесии, будет в незначительной степени выведена из этого положения внешним воздействием, то по прекращении последнего она самопроизвольно возвращается в прежнее состояние. Если с изменением внешних условий (температуры, давления и т. д.) состав смеси будет изменяться, а при возвращении к старым условиям будет возвращаться к исходному, то это означает, что рассматриваемое состояние является равновесным. Если же этого нет, то система не достигла еще состояния равновесия. Система, состояние которой характери зуется двумя этими признаками — неизменяемостью состава и подвижностью, называется равновесной системой, а состав ее — равновесным составом. [c.247]

Началом процедуры является построение самых общих структурных схем или диаграмм процесса, аналогичных рассмотренным выше, которые затем детализируются. При этом переход от диаграмм к математическим моделям осуществляется не в лингвисти-чески-смысловой форме, как это делается, например, в [4], а автоматизированно. Программный комплекс BOND метода включает 17 основных программ на языке Фортран и позволяет воспринимать информацию в виде диаграмм процессов перерабатывать эту информацию сообщать пользователю, какой вид системы уравнений соответствует введенной диаграммной информации и, если этот вид удовлетворяет пользователю, то ЭВМ идентифицирует параметры модели находит решение уравнений математической модели и построит графики изменения требуемых переменных состояния процесса [10J. Пользователь оценивает полученную количественную информацию с физико-химической точки зрения, и если она его не удовлетворяет, то он вносит коррекцию в рисунок процесса в виде диаграммы, которая изображается на экране дисплея. Так в результате диалога пользователя с ЭВМ итеративно рождается правильный диаграммный образ физико-химического процесса и параллельно с ним в ЭВМ автоматически формируется система уравнений, представляющая адекватную математическую модель процесса в рамках представлений данного пользователя til, 12]. [c.226]

ПГН отображает только некоторое (событие) состояние ХТС, вызванное изменением состояния ее элементов. По ПГН можно установить вероятность безотказной работы ХТС водном состоянии, зная вероятности безотказной работы ее элементов, в то время как по ГСС, ГИП и СГИП можно определить вероятности всех возможных состояний системы в процессе функционирования и вероятность безотказной работы ХТС [c.168]

Для рассматриваемого производства СГИП (см. рис. 9.7) отличается от ГИП (см. рис. 9.6) наличием дополнительной вершины и петель при каждой вершине. СГИП (см. рис. 9.7) построен на основе анализа возможных состояний системы в процессе ее эксплуатации и соответствует стратегии щ, которая реально существует. Зная интенсивности отказов и восстановлений подсистем (см. табл. 9.5), рассчитывают элементы матриц [Р] и [ (О]. Расчеты Рц и F , t) осуществлялись, исходя из [c.250]

Испарение и конденсация. Любое вещество в жидком или кристаллическом состоянии подвергается испарению, т. е. переходу в газовое состояние. Этот переход, будучи эндотермичным, осуществляется самопроизвольно, поскольку он сопровождается увеличением энтропии системы. Скорость процесса испарения, очевидно, про-порниональна концентрации молекул вещества в жидкой фазе поэтому процесс испарения идет с некоторой постоянной скоростью при определенной температуре. То же относится и к скорости процесса испарения вещества в кристаллическом состоянии. Очевидно, что в процессе испарения или сублимации концентрация молекул вещества в жидкой или твердой фазе не изменяется уменьшается только общее количество вещества, составляющего жидкую или твердую фазу. Что касается газовой фазы, то если процесс испарения или сублимации происходит в замкнутой системе, концентрация молекул испаряющегося вещества в газовой фазе непрерывно возрастает. По мере возрастания концентрации вещества в газовой фазе возникают условия для протекания процесса, обратного испарению, — конденсации (сл<ил<еиия нли десублимации). Скорость экзотермического процесса конденсации, очевидно, пропорциональна концентрации молекул вещества в газовой фазе поэтому процесс конденсации в замкнутой системе идет со все возрастающей скоростью. Когда скорость процесса конденсации становится равной постоянной скорости процесса испарения, очевидно, наступает равновесие между газовой и жидкой (твердой) фазами, т. е. фазовое равновесие, которое характеризуется постоянством концентраций вещества не только в конденсированной, но и в га- [c.98]

Экспериментальные данные для построения диаграмм состояния получают либо методом визуального наблюдения за изменением состояния системы в процессе изменения ее температуры, либо методом кривых охлаждения. По визуальному методу [1агре-тую до нолнон однородностп систему медленно охлаждают и наблюдают температуру, при которой появляются очаги повой фазы (кристаллики, капельки). [c.168]

Основными этапами при разработке реактора и САУ является построение математического описания процессов в реакторе, теоретическая оптимизация, качественный анализ описания, выбор типа реактора и исследование его статических и динамических свойств, определенне основных технологических и конструктивных характеристик реактора, выбор каналов управления, поиск оптимального управления и, наконец, синтез САУ. Значения многих технологических параметров и конструктивных характеристик реактора, как, например, диаметр трубки, размер зерен катализатора, в значительной мере определяющих стоимость, надежность и гидравлическое сопротивление реактора, должны выбираться с учетом реально возможного качества работы САУ. Таким образом, уровень и стоимость системы САУ могут влиять на аппаратурно-технологические решения процесса, а для реакторов, обладающих пониженной стабильностью, целиком определить эти решения. Так, неустойчивость оптимального стационарного режима приводит к частым срывам на высокотемпературный или низкотемпературный режим. Система управления реактором возвращает этот режим в окрестность неустойчивого ста-циоиарного состояния, процесс в целом оказывается нестационарным, рыскающим в окрестности этого состояния. [c.21]

Кроме тех свойств энтропии, о которых говорилось, она является критерием возможности и направления процессов, а также состояния термодинамического равновесия в изолированных или адиабатно-изолированных системах. Если в изолированной системе протекает самопроизвольный необратимый процесс, то, как следует из (II, 104), энтропия возрастает. Условие (II, 104) является условием осуществимости данного процесса в изолировашюй системе. Процессы, для которых энтропия у.мепьшаегся, т. е, Д5<0, неосуществимы в изолированных системах. Если процесс возможен в прямом и обратном направлениях, то в изолированной системе он будет протекать в том направлении, которое сопровождается увеличением эптропни. При протекании процессов в изолированной системе энтропия ее увеличивается и одновременно система приближается к состоянию равновесия. Когда система достигнет состояния равновесия, то все процессы прекратятся, и энтропия будет [c.115]

Например, можно легко определить теплоту, необходимую для испарения всей жидкости, замкнутой в автоклаве. Начальное состояние А (рис. П1-16) определяется массовой долей пара Ха и температурой системы Та- Процесс испарения идет вдоль изохоры АВ. Точка В на пограничной линии указывает конечную температуру Тв. Площадь под кривой АВ представляет теплоту, которая подвоз дится в этом сложном процессе, где происходит превращение фазы, изменение температуры и давления. [c.231]

Таким образом, особый характер макрокинетики физикохимических процессов в МСС, является следствием непрерывного изменения химической и структурной природы системы в процессе ее наблюдения. Любые такие системы описываются законом типа у = ехр ( к I " ). Эти законы выполняются для всех относительно медленных физических и химических процессов. Это явление универсально для всех систе.м, если время эксперимента превышает время изменения последовательности структурно-энергетических состояний системы. Это возможно, когда система, в которой течет жидкость гит протекает реакция, изменяет свою природу. В быстрых процессах, если время эксперимента (наблюдения). меньше времени изменения состояния систелш, в которой развивается процесс, имеет место обычная кинетика. [c.41]