Формулировки второго начала термодинамики

Таким образом, широко используемая математическая формулировка второго начала термодинамики может быть представлена либо в интегральной форме [c.75]

Получим математическую формулировку второго начала термодинамики для необратимых процессов. Пусть из состояния 1 в состояние 2 система может перейти как посредством необратимого процесса (а), так и обратимого (б) (рис. 25). Согласно первому началу термодинамики для необратимого процесса получаем [c.113]

Вечный двигатель второго рода (45, 46) — циклически действующая машина, способная совершать работу за счет теплоты наиболее холодного тела системы. Постулат о невозможности подобного устройства является формулировкой второго начала термодинамики и позволяет определить энтропию как функцию состояния системы. [c.308]

Итак, выражение (1.12) носит фундаментальный характер оно представляет собой математическую формулировку второго начала термодинамики. [c.23]

Выражение (IV.35) представляет собой интеграл Клаузиуса для любого обратимого цикла. Мы пришли, следовательно, к заключению, что интеграл приведенных теплот любого обратимого цикла для всех веществ равен нулю. Это положение можно рассматривать как частную математическую формулировку второго начала термодинамики, которая применима к квазистатическим процессам. [c.104]

Следует также отметить, что первая формулировка второго начала термодинамики в несколько иной форме была высказана М. В. Ломоносовым еще в 1747 г. в его знаменитом труде Размышление о причине теплоты и холода . [c.65]

Для описания необратимых процессов необходимо обратиться к общей формулировке второго начала термодинамики в форме [c.47]

Мы не будем касаться истоков общей термодинамики, возникшей при решении теплотехнических проблем в первой половине XIX в. [4, с. 167], и только напомним, что формулировка первого начала термодинамики и его экспериментальное подтверждение относятся к 40-м годам XIX в. (Майер, Джоуль), а формулировка второго начала термодинамики и его математическое выражение — к 50-м годам (Клаузиус, В. Томсон). Важнейшее понятие химической термодинамики — понятие энтропии — было введено Клаузиусом в 1865 г. [c.120]

Обе приведенные формулировки второго начала термодинамики fie связаны с какими-либо конкретными представлениями о строении материи. Однако, как впервые показал Л. Больцман (1896), содержание второго закона обусловлено особенностями строения, а именно молекулярной природой вещества. Иными словами, второе начало (в отличие от первого) относится исключительно к системам из большого числа частиц, т. е. таким, поведение которых может быть охарактеризовано статистическими величинами, например температурой и давлением. В связи с этим с точки зрения молекулярно-кинетических представлений второе начало термодинамики можно сформулировать следующим образом все процессы, происходящие в природе, стремятся перейти самопроизвольно от состояния менее вероятного к состоянию более вероятному. Для молекул наиболее вероятным является беспорядочное, хаотичное движение, т. е. тепловое движение. Работа характеризуется более или менее упорядоченным движением частиц, каковое является менее вероятным. Отсюда самопроизвольный переход работы в теплоту можно рассматривать как переход молекулярной системы от упорядоченного движения частиц к более вероятному — хаотическому. [c.65]

Выражение (1У.44) есть полная математическая формулировка второго начала термодинамики в дифференциальном виде. [c.107]

Первое начало термодинамики и реально осуществимые процессы. Варианты формулировки второго начала термодинамики [c.87]

Клаузиус дал следующую формулировку второго начала термодинамики теплота не может переходить сама собой от более холодного тела к более теплому. Позднее слова сама собой Клаузиус заменит другими — без компенсации , что означает без каких-либо изменений термодинамического состояния рабочего тела или других привлекаемых к участию в процессе тел. Такая формулировка второго закона термодинамики именуется постулатом Клаузиуса. Справедливость постулата Клаузиуса в его первой формулировке представляется самоочевидной и обеспечивается огромной совокупностью опытных данных, связанных, в первую очередь, с наблюдениями, и можно непосредственно убедиться, что это заключение имеет силу при всех обстоятельствах. Этот постулат Клаузиуса надо понимать в широком аспекте. Ибо, как Клаузиус неоднократно и подробно разъясняет, — это основное положение ни в коем случае не должно просто означать, что тепло непосредственно не переходит от более холодного тела к более теплому, последнее само собой понятно и следует уже из определения температуры. Настоящий смысл положения Клаузиуса заключается в том, что тепло вообще никаким способом, с помощью какого бы то ни было процесса, не может быть перенесено с более холодного тела на более теплое, без того, чтобы не осталось других изменений ( компенсации ). Только пользуясь этим более широким толкованием положения Клаузиуса, можно, исходя из него, делать заключение относительно каких угодно природных процессов . [c.89]

На основании (1У.43) можно дать общую математическую формулировку второго начала термодинамики криволинейный интеграл вдоль замкнутого контура равен нулю или меньше нуля, но не может быть больше нуля. Обращаясь к дифференциальной форме неравенства (1У.43), будем иметь [c.107]

Обратите внимание на то, что во всех формулировках второго начала термодинамики содержатся указания на невозможность самопроизвольного протекания определенных процессов. Здесь имеется в виду, что эти процессы не являются соверщенно невозможными. Они наблюдаются в действительности и даже могут встречаться очень часто, но не могут протекать самопроизвольно, без компенсации. [c.81]

Наглядность имеет только рассмотрение системы с двумя степенями свободы. В этом случае можно показать, что невыполнение постулата Каратеодори приводит к противоречию с другими формулировками второго начала термодинамики. Рассмотрим идеальный газ. [c.63]

Уравнение (11,90) представляет собой математическую формулировку второго начала термодинамики для обратимых процессов. Для обратимых процессов в адиабатно-изолированной системе 6Робр = 0 и [c.112]

Ниже приведены формулировки второго начала термодинамики. [c.75]

Имеется много различных формулировок второго начала термодинамики, все они логически связаны между собой. В качестве основной формулировки можно принять постулат Клаузиуса (1850 г.), по которому теплота самопроизвольно не может переходить от холодного тела к горячему. Подобное утверждение, но в несколько иной форме, было высказано М. В. Ломоносовым еще в 1747 г. Смысл приведенной формулировки второго начала термодинамики достаточно ясен и не может вызвать каких-либо сомнений. Действительно, все мы хорошо знаем, что самопроизвольный переход тепла возможен только от горячего тела к холодному и этот процесс [c.42]

Подставим уравнение (1.46) в неравенство (2.11) и получим, таким образом, формулировку второго начала термодинамики, справедливую для замкнутых систем при постоянных температуре и давлении [c.55]

Из формулировки второго начала термодинамики следует, что в изолированной системе при самопроизвольном процессе энтропия возрастает. Система будет самопроизвольно стремиться к макросостоянию с максимальным Ж. Отсюда энтропию можно рассматривать как меру хаоса системы. [c.20]

Согласно строгой формулировке второго начала термодинамики (аксиоматика Каратеодори), абсолютная Т. вводится как интегрирующий делитель для бесконечно [c.518]

Первая мат. формулировка второго начала термодинамики принадлежит Р. Клаузиусу (1854), к-рый ввел по итие Э. в 1865 связь Э. с вероятностью состояния системы впервые была установлена Л. Больцманом в 1872. [c.483]

Невозможен вечный двигатель второго рода т е невозможна такая периодически действующая машина которая позволяла бы получать работу только за счет охлаждения источника теплоты Может создаться впечатление что эти формулировки отно сятся к различным явлениям и совершенно независимы Однако они тесно связаны друг с другом и вытекают одна из другой Обратите внимание на то что во всех формулировках второго начала термодинамики содержатся указания на невозможность самопроизвольного протекания определенных процессов Здесь имеется в виду, что эти процессы не являются совершенно невоз можными Они наблюдаются в действительности и даже могут встречаться очень часто но не могут протекать самопроизвольно без компенсации [c.81]

Формулировки второго начала термодинамики. Второе начало термодинамики, как и первое, имеет несколько формулировок, выражающих одну и ту же суть качественную неэквивалентность работы и теплоты. Здесь рассматриваются лишь некоторые наиболее простые формулировки второго начала термодинамики. [c.83]

Некомпенсированный переход тепла в работу невозможен (первая формулировка второго начала термодинамики). Если бы некомпенсированный переход тепла в работу был возможен, то тепло самопроизвольно могло бы переходить от тел с низшей температурой к телам с высшей температурой и тогда можно было бы построить вечный двигатель второго рода — такую машину которая производила бы работу за счет теплоты окружающих тел, т. е. за счет перехода тепла от тел с низшей температурой к рабочему телу с высшей температурой. Следовательно, второе начало тер- [c.83]

М. В. Ломоносов впервые указал на невозможность самопроизвольного перехода теплоты от холодного тела к нагретому и тем предвосхитил формулировку второго начала термодинамики. Кроме того, он изложил основы кинетической теории газов и механической теории теплоты. [c.5]

Уравнение (1,21) в термодинамике было получено довольно сложным путем. Поскольку (1,21) нельзя вывести на основе первого начала термодинамики и известных законов физики, то первоначальная задача заключалась в том, чтобы доказать существование функции состояния 5 на основе какого-либо предположения (оно и принималось за формулировку второго начала термодинамики), которое вместе с тем можно было бы считать обобщением результатов опыта. В середине прошлого века такие данные содержались в теории тепловых машин, и поэтому до сих пор в общей и химической термодинамике большое место занимает теория циклических процессов и анализ пере.-ходов теплоты в работу. Необходимое и достаточное условие существования функции состояния 5 можно записать в виде условия [c.22]

Выражение (166) Планк считает наиболее общей и точной математической формулировкой второго начала термодинамики. Выражение (167) служит для вычисления энтропии. [c.116]

Любой из эт1(х постулатов можно рассматривать как качественную формулировку второго начала термодинамики, позволяющую логическим путем прийти к его математической количественной формулировке. Для этого необходимо, опираясь на этот постулат, доказать, что существует некоторая функция состояния, зн к изменения которой естх, ис1сомый критерий само-произиолыюго нпиравления процессов. [c.35]

МАТЕМАТИЧЕСКАЯ ФОРМУЛИРОВКА ВТОРОГО НАЧАЛА ТЕРМОДИНАМИКИ. ЭНТР0ПИ51 [c.37]

Для таких процессов есть изменение какой-то функции состояния, и поэтому 6(3 = ( (3. В рамках первого начала термодинамики вид и смысл ОТОЙ функции состояния не мог быть определен. Математическая формулировка второго начала термодинамики позволила строго утверждать, что для обратимых процессов отношение йЯ1Т (это отношение называют приведенной теплотой) равно дифференциалу функции состояния, называемой энтропией [c.47]

Если тепловая машина работает термодинамически обратимо, то к. п. д. такой машины не зависит от природы рабочего тела. Если бы к. п. д. ее зависел от природы рабочего тела, то можно было бы построить вечный двигатель второго рода. Следовательно, второе начало термодинамики можно сформулировать еще и так коэффициент полезного действия тепловой машины, работающей термодинамически обратимо, не зависит от рода рабочего тела, а зависит лишь от разности температур теплоотдатчика и теп-лоприемника (четвертая формулировка второго начала термодинамики). То, что к. п. д. тепловой машины, работающей термодинамически обратимо, определяется разностью температур теплоотдатчика и теплоприемника, непосредственно следует из основного термодинамического цикла (цикла Карно), [c.85]

В этом утверждении заключается физическая основа формулировки второго начала термодинамики по Кара-теодори . Доказательство же само по себе достигается чисто математическими приемами. Мы, впрочем, не будем обсуждать этот вопрос, но подойдем к формулировке второго начала по несколько иному пути. [c.220]

Смысл приведенной формулировки второго начала термодинамики заключается в том, что невозможен процесс превраш,ения тепла Q в работу Л, если в итоге этого процесса состояние рабочего тела становится таким же каковым было в начале процесса. Тем не менее, как известно, процесс прев-раш,ения тепла в работу и в природе, и в технике происходит весьма часто. Было бы ошибочным сказать, что он имеет меньшую распространенность, чем процесс правраш,ения работы в тепло. Напротив, превраш,ение тепла в работу в природе встречается столь же часто, как и переход работы в теплоту. На поверхности земного шара ветры, дожди, реки, водопады производят непрестанно работу за счет теплоты, которую доставляет Солнце. Поэтому нельзя рассматривать процессы перехода работы в теплоту как правило, а процессы превращ,ения тепла в работу как исключение. Выражаясь фигурально, природа имеет одинаковую склонность как к тем, так и к другим процессам. Но когда происходит преобразование работы в теплоту, дело может ограничиваться изменением термодинамического состояния одного лишь теплрполучаю- [c.60]

В, Оствальд (1884) назвал его, в отличие от последнего, вечным двигателем (perpetuum mobile) второго poda и дал такую формулировку второго начала термодинамики вечный двигатель второго рода невозможен. [c.292]

Третья формулировка второго начала термодинамики нсеозможно построить такую периодически действующую машину (вечный двигатель второго рода), все действия которой сводились бы к производству работы за счет соответствующего охлаждения теплового источника. [c.84]