Обратимость процесса и максимальная работа

Работа, затрачиваемая при обратимом процессе (минимальная работа), равна работе, полученной от системы в том же обратимом процессе (максимальной работе). Это также видно из рис. 1в. [c.22]

Если произвольный цикл состоит не из полностью обратимых процессов, то полученный вывод и подавно справедлив, так как работа в обратимом процессе максимальна. [c.67]

Уравнения (32) и (33) являются удобным сочетанием первого и второго законов термодинамики применительно к обратимым изотермическим процессам и указывают на то, что максимальная работа (а в случае изобарных процессов максимально полезная работа) не равна тепловому эффекту процесса. Максимальная работа равна тепловому эффекту процесса только в практически нереализуемом случае, т. е. при температуре абсолютного нуля. Эти положения, как будет показано в дальнейшем, имеют существенное значение для обсуждения проблемы химического сродства. [c.112]

Температурный коэффициент максимальной работы в большинстве случаев положительный, вследствие этого внешняя работа, совершаемая в каком-либо процессе, несколько меньше освободившейся внутренней энергии. Поэтому даже в обратимом процессе часть энергии самопроизвольно в форме тепла переходит в окружающее пространство. В принципе мы можем распорядиться по своему усмотрению той частью энергии, которая перешла в работу, поскольку для превращения ее в другие виды энергии не существует никаких ограничений. Для той же части энергии, которая в результате обратимого процесса перешла в тепло, действуют принципиальные ограничения, которые вообще существуют для процесса превращения тепла в работу. Поэтому часть энергии, превращенная в обратимом процессе в работу, называется изменением свободной энергии, а часть, превращенная в тепло, — изменением связанной энергии. Таким образом, изменение свободной энергии (при постоянной температуре) равняется максимальной работе. В описанном примере изменение свободной энергии меньше, чем общее уменьшение энергии (—А /). Температурный коэффициент максимальной работы бывает и отрицательным. В этом случае максимальная работа (или изменение свободной энергии) больше, чем уменьшение внутренней энергии такие химические реакции, если вести их обратимо, превращают в работу не только освобождающуюся внутреннюю (в основном химическую) энергию, но и некоторую часть термической энергии окружающей среды. [c.112]

Из уравнения (II, 43) следует, что при обратимом процессе вся работа (8Л) и полезная работа (8Л )> производимые системой, будут максимальными, поэтому [c.60]

В 1888 г. Вант-Гофф предложил за меру химического сродства, проявляемого в данной реакции, принимать максимальную работу, иными словами, свободную энергию, выделяющуюся при данном процессе. Максимальная работа есть наибольшая работа, которую может дать химическая реакция, осуществляемая в условиях полной обратимости. Такие условия практически трудно осуществимы, но к ним можно приблизиться. [c.98]

Электрическая энергия, вырабатываемая элементом (или цепью элементов), работающим обратимо, равна полезной работе А суммарного процесса, протекающего в элементе, который мы рассматриваем как термодинамическую систему. Полезная работа А обратимого процесса максимальна и равна убыли изобарного потенциала системы —ЛО. Это изменение изобарного потенциала вызвано совокупностью электрохимических реакций на электродах, т. е. суммарной химической реакцией или другими физико-химическими процессами (растворение, выравнивание концентраций, фазовое превращение и др.), протекающими обратимо. В том случае, когда процесс является обратимым, можно, заставляя элемент работать при почти полной компенсации его э.д.с. внешней разностью потенциалов, т. е. заставляя его находиться бесконечно близко к равновесию (этому процессу и соответствует измеренная величина Е), вычислить изменение изобарного потенциала системы ДО через измеренную э. д. с. . [c.497]

Всякий раз, когда имеется тенденция к самопроизвольному изменению, с помощью процесса можно получить работу при условии наличия соответствующего механизма. Максимальная работа получается в том случае, когда процесс происходит с уравновешенными силами, т. е. обратимо. Для изотермического процесса максимальная работа равна уменьшению функции Р. Подобным же образом для процессов, протекающих при постоянных р и Т, максимальная полезная работа равна уменьшению функции Z. Другими словами, и Z при самопроизвольных процессах всегда уменьшаются, и поэтому их можно применить в качестве критериев, указывающих, будет или не будет происходить любой предполагаемый процесс. [c.145]

Таким образом, и в обратимых, и в необратимых процессах работа совершается за счет убыли изохорного потенциала системы, но в обратимых процессах эта работа максимальна. [c.103]

Чтобы процесс в эле.менте протекал обратимо, необходимо, чтобы включенная в цепь и действующая в противоположном направлении электродвижущая сила отличалась от электродвижущей силы нашего элемента на бесконечно малую величину и чтобы, следовательно, элемент давал бесконечно малой силы ток. Если условия действия элемента таковы, что химическая реакция Б нем протекает обратимо, то максимальная работа А этой реакции может быть целиком использована в виде электрической работы. [c.314]

Для обратимых изотермических процессов AF и AZ определяют максимальную работу процесса. Отсюда следует, что максимальная работа изотермического процесса не зависит от пути процесса. Максимальная работа сложного процесса ш, состоящего из ряда д последовательных стадий, равна алгебраической сумме работ каждой стадии [c.87]

Из принципа максимальности работы следует, что работа, получаемая при обратимом процессе, максимальна. (Если тело находится в непосредственном контакте с холодн дм резервуаром, то никакая работа не совершается.) Чтобы обратимым путем взять теплоту от тела и превратить ее в работу, можно воспользоваться [c.123]

В качестве примера применения этих уравнений рассмотрим термодинамический анализ работы гальванического элемента. В гальваническом элементе можно провести большое число разнообразных химических реакций, сопровождающихся переносом электронов. Так как электродвижущую силу элемента можно почти точно скомпенсировать внешней электродвижущей силой, то, следовательно, реакция будет при это.м протекать в условиях, очень близких к условиям обратимого процесса, и работа реакции будет близка к максимальной. Если при разности потенциалов Е на электроде выделился один грамм-ион вещества и заряд иона п, то работа равна ЕФп = А дж (Ф — число Фарадея = 96500 к). Если работу нужно выразить в калориях, а не в джоулях, то ЕФп = 23 602 пЕ. Подставив в уравнение Гиббса—Гельмгольца это значение работы, найдем [c.155]

Максимальная работа обратимого изотермического процесса определяется только начальным и конечным состояниями системы и не зависит от пути превращения. Поэтому, так же как и другие обладающие этим свойством термодинамические величины, характеризующие состояние (например, изменение внутренней энергии или энтропии), ее можно представить в виде разности [c.88]

Здесь используется тот же абстрактный предельный случай, что и для любого обратимого термодинамического процесса, т. е. бесконечно медленного. Работа такого процесса максимальна. [c.527]

Очевидно, что изменение стандартной свободной энергии для реакции Н2(г.) -> Н2(г.) равно нулю.] Уменьшение свободной энергии на 5,706 кДж моль представляет собой максимальную работу, которая получается при условии обратимого проведения процесса, т.е. практически недостижимый верхний предел, требующий для своего осуществления бесконечно медленного проведения процесса. В любом реальном самопроизвольном ограниченном во времени процессе можно получить лишь некоторую часть этой полезной работы, равной 5,706 кДж моль . [c.159]

Обратимый электродный потенциал металла, возникающий на границе металл—раствор вследствие перехода катионов металла из одной фазы в другую и препятствующий дальнейшему протеканию этого процесса, может служить мерой максимальной работы А последнего [c.157]

В этих уравнениях (Ш и с13 не зависят от обратимости или необратимости процесса (И и 5 — функции состояния), но работа бЛ зависит от этого. Работа, производимая системой, будет наибольшей, когда процесс обратим. Это — максимальная работа Лм. Именно к этим условиям относится знак равенства в ур. (VII, 10). В необратимых процессах работа, производимая системой, всегда [c.217]

Соотношения (VII, 10) и (VII, И) показывают, что работа, которая может быть произведена системой, является наибольшей при обратимых процессах. Ее называют максимальной работой Л . В 67 мы уже встречались с таким выводом для частного случая расширения идеальных газов. [c.218]

Здесь, как и прежде, знак равенства относится к обратимому процессу и определяет, следовательно, максимальную работу Лм. Последнее соотношение показывает, что в изотермических условиях максимальная работа процесса Л может рассматриваться как разность значений функций И—TS) в начальном и в конечном состояниях системы. [c.221]

Это уравнение показывает, что работа в термодинамическом процессе может быть получена как за счет теплоты, так и за счет изменения внутренней энергии системы при соответствующих условиях. Следует указать, что для обратимого процесса является максимальной работой. Если работа получается за счет химической реакции, протекающей с изменением числа молей смеси, то максимальная работа может включать работу расширения и работу химических сил, которую определяют как химическое сродство, то есть [c.17]

В обратимом процессе площадь под кривой прямого процесса (сжатия) будет минимальна, а под кривой обратного процесса— максимальна и они равны друг другу. Следовательно, работы сжатия и расширения в обратимом процессе равны и имеют экстремальные величины (минимальна затраченная и максимальна полученная, по сравнению с работой необратимых процессов). [c.85]

Он определяет переход вещества из 2-ой фазы в 1-ую, причем этот процесс проходит самопроизвольно. Эти неравенства позволяют сделать такой общий вывод вещество переходит из той части системы, в которой химический потенциал достаточно высок, в ту часть системы, где потенциал вещества (фазы) более низок. Такой переход веществ осуществляется спонтанно и сопровождается убылью химической энергии в одной части системы и возрастанием ее в другой части. Избыток химической энергии по сравнению с равновесным значением может явиться источником работы в необратимом процессе и источником максимально полезной работы в обратимом процессе. Движущей силой перехода компонентов из одной фазы в другую или химического превращения вещества является разность химических потенциалов Дц=ц1 — 1 ". При равновесии Дц=0. [c.148]

Максимальная полезная работа обратимого процесса равна убыли термодинамического потенциала [c.22]

Можно легко показать, что для любого самопроизвольного (необратимого) процесса AG отрицательно. Такие процессы называются экзер-гоническими. Если же AG положительно, то реакция сама не пойдет такие реакции называются эндергоническими. Понижение свободной энергии (— АС) —это мера максимального количества работы, которую можно совершить с помощью данной реакции, если, конечно, реакция как-то сопряжена с системой, способной в ходе обратимого процесса совершать работу. Эта работа может быть электрической, мышечной или осмотической, совершаемой за счет реакций, протекающих в биологических системах. В любой реальной системе совершаемая работа [c.207]

Таким образом, изменение С — это работа. Величина йО равна отрицательной величине полной работы, совершенной системой, плюс работа расширения. (Или —dG равно полной работе системы минус работа расширения.) Если при постоянных Т тл Р работа расширения равна пулю, то dG = — сИобр-Поскольку работа в обратимом процессе максимальна [уравнение (26.8)], то —dG представляет собой максимальную работу (без работы расширения), которую способна совершить данная система при постоянных Т я Р. Функция О связана с работой, и ее изменение с [c.337]

Если обратимый изотермический процесс протекает прп постоянполс давлении, то максимальная работа такого процесса определяется соотношением [c.88]

Изобарно-изотермическим потенциалом О называется характеристическая функция состояния системы, убыль которой в обратимом процессе при постоянных давлении Р и температуре Т равна максимальной полезной работе. Эту фущщщщ обознащотб кво цим иногда свободной энтальпией. [c.17]

Для )еакции Ag + = Ag I вычислите теплоту обратимого процесса. Сведя, данные справочника и результаты вычислений в таблицу, покажите, что AG и ДЯ не зависят от пути процесса, а работа W и количество выделяющейся теплоты Q зависят. Максимальная полезная ра(5ота W = 109804,9 Дж/моль = 109,805 кДж/моль. [c.79]

Эта разность показывает, что максимальная работа может быть произведена обратимо протекающим процессом за счет убыли энергии Гельмгольца при 7= onst, что и требовалось доказать. Подставив (5.10) в (5.5), получим общее выражение для расчета изменения энергии Гельмгольца [c.109]

В предыдущем разделе было показано, что для термодинамически обратимого процесса убыль энергии Гельмгольца при 7 = onst равна максимальной работе W. Если в системе протекает необратимый процесс, то при этом возрастает доля бесполезно рассеянной энергии и процесс производит уже меньше работы W eo6p, чем в обратимом процессе. Это отражается неравенством [c.110]

Следует отметить, что в обратимом процессе энтальпия при Р, У=сопз1 может явиться источником максимально полезной работы. Это можно показать следующим образом. Ранее было установлено, что общее выражение дифференциала внутренней энергии имеет такой вид [c.130]