Свойства системы и их измерение

Выще было показано, что свойство системы, измеренное при одних условиях, можно связать со свойствами системы, измеренными при других условиях на основе уравнений 1-го закона термодинамики. [c.48]

Рис. 112. Структурная схема, характеризующая динамические свойства системы измерения температурной депрессии

Если измеренные произведения активностей оказываются очень малыми, их нельзя рассматривать как обычные термодинамические свойства системы. Для СиЗ, например, а= что соответствует - 120 нонам в 1 мл раствора. К таким количествам частиц термодинамические законы неприложимы. Малые числа частиц имеют только статистическое значение, как средние в течение некоторого интервала времени. [c.516]

Тип и число системных компонентов, а также способ их соединения обусловливают свойства системы и определяют значения элементов матриц преобразования гидродинамических и тепловых процессов. Представим характеристики каждого системного компонента некоторой ХТС, если известны ее параметры, в виде полюсных уравнений, включающих два типа скалярных величин, которые связаны с двумя классами измерений на полюсах изолированного системного компонента (рис. 1У-19, а). [c.136]

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]

Процессы адсорбционного равновесия носят статистический характер, поэтому одним из возможных путей решения задачи теоретического обоснования существующих уравнений изотерм адсорбции является использование вероятностного подхода, причем в качестве критерия правдоподобия описания используется информационная энтропия [80]. Согласно информационному принципу максимальной энтропии [79], достоверная отображающая функция распределения, которая содержит наибольшую информацию о результатах измерения случайных величин, должна обладать максимальной энтропией. По одному из положений теории объемного заполнения адсорбент характеризуется предельным объемом адсорбционного пространства, заполнение которого связано с уменьшением свободной энергии газовой фазы А. Кроме того, любая система адсорбент — адсорбат определяется некоторой энергией Е, характеризующей энергетический механизм взаимодействия молекул в зависимости от свойств системы. Характеристику заполнения объема адсорбционного пространства можно рассматривать как некоторую функцию распределения и ее плотности, где параметром функции распределения будет энергетический симплекс [81] [c.223]

Образование НДС из исходного молекулярного раствора приводит к изменению физико-химических свойств системы, в том числе структурно-механических, реологических, электрофизических, оптических. Связь термодинамических условий образования НДС и параметров ее структуры через соответствующие формулы позволяет в ряде случаев определить энтальпию и энтропию системы через непосредственно измеренные значения структурно-механических (предел прочности), реологических (вязкость) и электрофизических (электрическая проводимость) [c.88]

В классической физической химии системой называют тело или группу тел, находящихся во взаимодействии и мысленно обособляемых от окружающего мира. Состояние системы характеризует совокупность всех физических и химических ее свойств. Изменение некоторых свойств системы приводит к изменению ее состояния. Таким образом, физико-химические свойства системы являются переменными. Выбирая эмпирически некоторые независимые переменные свойства системы, возможно другие ее свойства выразить как функцию этих переменных. В качестве независимых переменных принимают свойства системы, наиболее доступные точному измерению. [c.44]

Наибольший интерес среди различных диаграмм состояния представляют диаграммы зависимости каких-либо свойств системы от ее состава. С некоторыми из таких диаграмм познакомимся в дальнейшем при рассмотрении многокомпонентных систем. Ввиду того что невозможно построить какую-либо диаграмму более чем в трех измерениях, с ее помощью можно изучить зависимость какого-либо из свойств лишь от одного или от двух факторов. [c.153]

Здесь естественными переменными являются объем и температура, т. е. свойства системы, доступные непосредственному измерению. [c.93]

Определение концентраций компонентов реакции проводится различными методами количественного анализа. Для изучения скоростей химических реакций наиболее удобны методы, основанные на измерении в системе, претерпевающей химическое превращение, какого-либо физического свойства системы, которое можно непрерывно регистрировать и записывать по ходу реакции. [c.171]

Вследствие скачкообразного изменения потенциала в точке эквивалентности потенциал конечной точки титрования не должен быть равным точно Ец, но он должен попадать в область резкого изменения кривой потенциала вблизи Еи. Если наблюдаемое физико-химическое свойство системы титруемое вещество — титрант прямо пропорционально равновесной концентрации одного из реактантов, то измерения в непосредственной близости от точки эквивалентности становятся излишними. В этом случае достаточно зафиксировать ход кривой несколькими результатами измерений в области т 1 и линейной экстраполяцией найти точку эквивалентности. Преимуществом методов с линейными кривыми титрования является также возмож- [c.73]

Диаграмма состояния представляет собой геометрическое построение, которым выражается зависимость между различными свойствами системы (температурой, давлением, объемом) или свойствами системы и составом. Для построения полной диаграммы состояния необходимо отразить в ней изменения каждой из переменных, входящих в уравнение состояния, т. е. р, Т, й, Сг, . откладывая их значения по осям координат. Однако мы не можем строить диаграммы выше третьего измерения, в результате чего при большом числе переменных диаграммы приходится упрощать. Поэтому, читая различные диаграммы, следует учитывать условия их построения. [c.171]

Для проведения физико-химического анализа могут быть использованы самые разнообразные свойства системы, например, вязкость, теплоемкость, теплопроводность, электропроводность, коэффициент сжимаемости и т. д. Наиболее часто с этой целью строят кривые зависимости плотности или показателя преломления от состава. Последнее объясняется тем, что значения этих свойств можно определить с большой точностью. Кроме того, измерение показателя преломления требует весьма малой затраты времени. [c.314]

Методы измерения скорости реакции весьма разнообразны. Задача здесь состоит в исследовании изменения состава системы со временем, обусловленного химическим превращением. Методы анализа, применяемые в кинетике, можно разделить на две группы химические и физико-химические. Последние основаны не на непосредственном определении количеств веществ, а на измерении меняющегося со временем физического свойства системы. [c.706]

Таким образом, расчет е по формуле (1.16) обычно не дает представления о точной величине как энергетической характеристике поглощающих свойств системы при данной длине волны. Величина е, близкая к истинной, может быть получена в определенных условиях образование очень устойчивых комплексов, поглощающих в области, где отсутствует поглощение реактива, или измерение поглощения растворов, приготовленных растворением точной навески изучаемого соединения в неполярном растворителе, где диссоциация комплекса ничтожно мала. [c.21]

Экстенсивные свойства пропорциональны количеству вещества. К ним относятся, например, объем, масса, внутренняя энергия, энтропия. Так, внутренняя энергия двух одинаковых кусков металла в два раза больше, чем энергия одного куска. Экстенсивные свойства системы аддитивно складываются из экстенсивных свойств составляющих ее частей. Такие свойства, как температура и давление, не зависящие от количества вещества, называются интенсивными. Для растворов интенсивные свойства определяются составом. Например, давление пара какого-либо компонента над раствором зависит от его концентрации. Величины интенсивных свойств в различных частях системы стремятся к выравниванию. Измерение интенсивной величины основано на том, что ее изменение всегда сопровождается изменением какой-либо экстенсивной величины. Так, для измерения температуры используют изменение объема вещества, например, ртути, т. е. экстенсивного свойства. [c.99]

Однако при измерении количества теплоты методами калориметрии ее условно считают свойством системы. Такое допущение нарушает теоретическую строгость, но не влияет на точность и смысл результатов калориметрических исследований. Прибор, позволяющий измерять количество теплоты, выделившейся или поглощенной веще- [c.39]

Существуют физические и химические методы анализа. Это деление несколько условно, между методами обеих групп нет резкой границы. В обоих случаях качественное обнаружение и количественное определение составных частей анализируемого материала основано на наблюдении и измерении какого-либо физического свойства системы. Измеряют, например, электропроводность, плотность, интенсивность окраски, интенсивность радиоактивного излучения, массу, объем, электрический потенциал и на этом основании делают вывод о количестве данного элемента или его соединений. Однако при анализе физическими методами наблюдение и измерение выполняют непосредственно с анализируемым материалом, причем химические реакции либо совсем не проводят, либо они играют вспомогательную роль. В химических методах пробу подвергают сначала действию какого-либо реагента, т. е. проводят определенную химическую реакцию, и только после этого наблюдают и измеряют физическое свойство. В соответствии с этим в химических методах анализа главное внимание уделяют правильному выполнению химической реакции, в то время как в физических методах основной упор делается на соответствующее аппаратурное оформление измерения — определение физических свойств. [c.14]

Однако многочисленные опыты убеждают в том, что поверхность твердого тела при ее контакте с нефтью в большинстве случаев сохраняет гидрофильные свойства. Результаты измерений углов смачивания на поверхности стекла и кварца в системе нефть - вода - [c.27]

На этой диаграмме, кроме значений концентраций откладывают перпендикулярно к основанию призмы свойство системы, измеренное при определенных условиях (например, при Т или р = onst, или при постоянстве обоих параметров одновремен- [c.316]

Синтетический латекс представляет собой коллоидную дисперсию типа масло в воде. Частицы каучука (масляная фаза) в латексе имеют обычно размеры от нескольких десятков до сотен нанометров (редко менее 10 и более 1000 нм). Как всякая дисперсная система с развитой поверхностью раздела, латексы термодинамически нестабильны. Для сохранения коллоидных свойств системы в течение длительного времени поверхность раздела следует гид-рофилизовать, что достигается введением в систему дифильных поверхностно-активных веществ (ПАВ), например солей карбоновых кислот различной природы и строения. Адсорбированные на поверхности раздела гидратированные молекулы и ионы ПАВ образуют защитные слои. Эффективная толщина таких слоев, оцененная по данным вискозиметрических [4, 5], дилатометрических [6], термографических [7] измерений, изменяется от нескольких единиц до десятков нанометров в зависимости от природы и количества образующего их эмульгатора, а также от степени заполнения поверхности частиц адсорбированным эмульгатором (так называемой адсорбционной насыщенности). Адсорбционная насыщенность синтетических латексов обычно лежит в диапазоне от [c.587]

В общем метод физико-химического анализа заключается в гом, что на основании проведенных измерений строится диаграмма зависимости физических свойств системы от ее состава (,лна-грямма состав — свойство). Если кривая зависимости свойств двойной системы от ее состава идет плавно, без каких-либо изломов (рис, 18, ( ), то это значит, что в системе ие образуется химических соединений. В случае образования в системе определенного химического соелнпения на кривых наблюдаются экстремальные точки (рис. 18, 6) и их абсциссы совпадают. Если образующееся в системе соединение устойчиво, то экстремальная точка образуется в результате пересечения двух кь ивых, выражаюнтпх зависимость свойств от состава системы иа определенных участках такие точки получили название сингулярных. Если же в экстремальной точке одна кривая плавно переходит в другую (производная [c.166]

Очевидно, что количество вещества, поглощенного при абсорбции или выделенного при десорбции, прямо пропорционально поверхности контакта газовой и жидкой фаз Г, движущей силе абсорбции, измеренной разностью парциальных давлений рг — рр или разностью концентраций, продолжитедсьпости контакта т и некоторому коэфф1пщенту К, зависящему от свойств системы и гидродинамического режима процесса. [c.223]

Поэтому потребовалось заменить термин ошибка измерения друх им термином, чтобы не смешивать их с производственными ошибками субъективного характера. В последнее десятилетие ряд зарубежных специалистов подвергал этот подход критике. Неудовлетворенность, прежде всего, вызывало понятие погрешность измерений . Дело в том, что в отличие от русского языка в английском понятия погрешность и ошибка (то есть просчет, неверное решение или действие) не различаются (имеется один термин - error - ошибка). В то же время погрепшости измерений, являющиеся объективным следствием ограниченных возможностей методов и средств измерений, прис> тствуют в любой самой совершенной технологии, сопутствуют производству любых товаров или услуг. По этой причине метрологическая терминозюгия вошла в противоречие с повсеместно внедряемой системой управления качеством товаров и услуг на основе стандартов ИСО серии 9000, суть которой заключается в обеспечении условий для безошибочного выполнения всех производственных функций и трудовых операций. Таким образом как бы уравнивались субъективные ошибки персонала и погрешности измерений, обусловленные свойствами средств измерений и другими объективными факторами. Безусловно, такая аналогия имела весьма существенный негативный психологический эффект. Поэтому возникла идея изменить систему понятий, относящихся к точности измерений, таким образом, чтобы исключить понятие погрешность измерения , заменив его другим понятием, лучше отражающим объективный характер этого явления. [c.258]

Рассмотренные выше термодинамические потенциалы являются именно такими функциями. Наличие связи между ними и другими свойствами системы, в частности, теми, которые поддаются прямому измерению, позволяет относительно легко находить числовые значения потенциалов. Это в свою очередь дает возможность uMipoKo использовать потенциалы в различных термодинамических расчетах. [c.93]

Измерить скорость химической реакции можно, найдя концентрации реагирующих веществ в разные моменты времени с помощью химического анализа или иследова-нием какого-либо свойства системы, зависящего от концентрации. Это может быть спектр поглощения, давление, показатель преломления, вращение плоскости поляризации света, электропроводность, pH раствора и т. п. Необходимо, чтобы концентрации мало изменялись за время проведения анализа нли измерения. [c.60]

Измерение температуры. Температуру измеряют по изменению какого-либо свойства системы (объема, электропроводимости, ЭДС и т. д.), зависящего от температуры. В лаборатории общей химии чаще всего пользуются жидкостными термометрами. В качестве рабочей жидкости, объем которой зависит от температуры, используют ртуть и подкращенные органические вещества. При измерении температуры термометр следует помещать как можно ближе к изучаемому телу и стараться ввести большую часть термометра в пространство с данной температурой. [c.57]

Энергия — основная физическая величина. Математический аппарат большинства разделов теоретической физики, включая термодинамику, основан на различных формах закона сохранения энергии. Однако важнейшая особенность макроскопических систем, которые рассматриваются в термодинамике, состоит в том, что энергию макроскопической системы невозможно непосредственно измерить. Различные физические методы позволяют только определять изменения энергии отдельных частиц системы — атомов, молекул, ионов. Однако не существует никаких методов непосредственного измерения энергии системы как целого. Изменение энергии макроскопической системы определяют в виде теплоты или работы. Первоначально они рассматривались независимо. Поэтому для макроскопической системы сам факт существования внутренней энергии макроскопической системы как некоторой физической величины удалось установить только в середине XIX в., причем для этого потребовалось открыть ранее неизвестный закон природы — первое начало термодинамики. Впоследствии возникла необходимость использовать и другие неизмеряемые величины — энтропию, химический потенциал и т. п. Широкое применение в математическом аппарате термодинамики непосредственно не измеряемых величин является особенностью термодинамики как науки и сильно затрудняет ее изучение. Однако каждая неизмеряе-мая величина в термодинамике точно определена в виде функций измеряемых величин и все окончательные выводы термодинамики можно проверить на опыте. При этом для описания свойств системы используют специальные термодинамические переменные (или термодинамические параметры). Это физические величины, с помощью которых описывают явления, связанные с взаимными превращениями теплоты и работы. Все это макроскопические величины, выражающие свойства больших групп молекул. Не все эти величины можно непосредственно измерить. [c.6]

Исследование светорассеяния является одним из наиболее универсальных, эффективных и широко применяющихся методов изучения строения и свойств дисперсных систем и растворов высокомолекулярных веществ. Для систем, к которым применимо уравнение Рэлея, методы, основанные на измерении мутности по уменьшению интенсивности прошедшего света (абсорбциометрия, турбидиметрия) и по определению интенсивности света, рассеянного под тем или иным углом (нефелометрия), вполне эквивалентны. При этом редко производится непосредственный расчет по ураввению Рэлея. Чаще мутности или светорассеяния изучаемой системы сопоставляют со свойствами системы с известной концентрацией и размером частиц, и из условия = onst определяют объем частиц V дисперсной фазы при известной концентрации вещества в дисперсной системе или концентрацию вещества при известном размере частиц. Эти методы очень чувствительны. Так, заметная мутность золя сернистого мышьяка может быть обнаружена при концентрации 10 %, [c.206]

Для определения констант устойчивости широко применяются также измерения какого-либо физико-химиче-ского свойства системы в зависимости от концентрации лиганда. Исследуемым свойством может быть, например, оптическая плотность раствора при одной или нескольких длинах волн, теплота смешения и т. д. По Яцимир-скому — Бударину, константы устойчивости в таких системах рассчитываются следующим образом. [c.256]

Основы физш >-химического анализа. В конце XIX и начале XX в. формируется новый раздел химии — физико-химический анализ. Основоположниками нового направления были Гиббс, Ван-дер-Ваальс, Розебом, Тамман, Д.И.Менделеев, Д.П.Коновалов, Н.С.Курнаков. Особая заслуга акад. Курнакова состоит в том, что он разработал основы геометрического анализа диаграмм состояния и создал крупнейшую в мире школу физико-химического анализа. Основная задача этого раздела химии состоит в измерении физических свойств системы, находящейся в состоянии равновесия, при последовательном изменении ее состава. Результатом такого исследования является диаграмма состав — свойство, представляющая собой геометрическое отражение процессов, которые протекают в системе. Геометрический анализ диаграмм состав — свойство, сочетая в себе наглядность и универсальность, позволяет определить число образующихся в системе фаз, их природу, области их существования и особенности взаимодействия между ними. Это обусловлено возможностью наблюдения за изменениями в системе в процессе химического взаимодействия, не выделяя образующиеся фазы для исследования. Таким образом, химия получила метод, при помощи которого открываются пути непосредственного изучения химических процессов, что представляет собой качественно новую ступень в познании природы вещества. [c.192]

Вязкость. Свойство жидкостей (а также газообразных н твердых тел) оказывать сопротивление их течению—перемещению одного слоя относительно другого — под действием внешних сил называют вязкостью и обозначают т]. Таким образом, вязкость характеризует внутреннее трение, поэтому это свойство часто называют внутренним трением. Вязкость—понятие, обратное текучести (подвижности, ползучести). Количественно эту величину выражают силой, действующей на един щу площади соприкосновения двух слоев, которая достаточна для поддержания определенной скорости перемещения одного слоя относительно 1ругого. В системе измерения СГС вязкость измеряется в пуазах пуазы принято обозначать П 1 пуаз = 1 дина-секунда/сантиметр = 100 сантипуаз = 10 микропуаз или Ш = 1 дн-с/см = = 1 г/(см-с) = 10 сП = 10 мкП. В единицах измерения СИ вязкость выражается в паскаль-секунда (Па-с) Ш = 0,1 Па-с. [c.10]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология