Законы и основные понятия термодинамики

На современном уровне рассмотрены основные понятия и законы химии строение вещества, химическая связь (метод молекулярных орбиталей, метод валентных связей, зонная теория кристаллов), важнейшие положения химической термодинамики и химической кинетики, методы исследования структуры веществ. [c.2]

Термодинамический метод основан на экспериментальных фактах, законах и аксиомах термодинамики. Одним из основных положений термодинамики является понятие о термодинамическом равновесии. Опытом установлено, что изолированная система, помещенная в определенные внешние условия, рано или поздно придет в равновесное состояние и выйти самопроизвольно из него не может. Равновесное состояние системы характерно постоянностью во времени ее параметров, а также отсутствием каких-либо потоков, являющихся следствием взаимодействия системы с окружающей средой. [c.5]

Качественная характеристика гетерогенных многофазных систем, в которых совершаются процессы перехода компонентов из одной фазы в другую (фазовые переходы) дается правилом фаз Гиббса. Это правило основано на втором законе термодинамики и относится только к системам, находящимся в состоянии истинного равновесия , Основными понятиями правила фаз являются фазы, компонент и степень свободы. [c.162]

Прежде чем перейти к изложению основных законов и методов термодинамики и изучению, свойств различных систем, раскроем содержание главных термодинамических понятий. Это позволит оценить значение и пределы применимости термодинамики. [c.14]

Изложение законов термодинамики в соответствии с их историческим развитием особенно целесообразно для введения в круг основных понятий термодинамики, однако с логической точки зрения такой способ изложения является не вполне удовлетворительным (некритическое введение понятий температуры и теплоты, неясное разграничение чисто физических опытных фактов и некоторых чисто математических элементов). Рассмотрим теперь изложение законов термодинамики в более строгой форме, следуя формулировкам Каратеодори (1909). [c.31]

Некоторые основные понятия термодинамики. Чтобы понять существо законов термодинамики, остановимся на ее некоторых основных понятиях. [c.197]

Основные понятия термодинамики. 1. Система. Всякий материальный объект, изучаемый термодинамикой, называется термодинамической системой или просто системой. По величине термодинамические системы могут быть самыми разнообразными от булавочной головки (или еще меньше) до солнечной системы (или еще больше). Однако минимальные и максимальные размеры термодинамической системы должны быть таковы, чтобы были применимы законы термодинамики. Одна частица (или небольшое число частиц) и вся бесконечная вселенная не являются термодинамическими системами, так как законы термодинамики к таким системам неприменимы. [c.54]

ЗАКОНЫ И ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ ТЕРМОДИНАМИКИ [c.319]

ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ и ЗАКОНЫ ФЕНОМЕНОЛОГИЧЕСКОЙ ТЕРМОДИНАМИКИ [c.8]

Для понимания процессов преобразования энергии в биологических системах необходимо рассмотреть некоторые основные понятия термодинамики. В то время как превращения молекул происходят в соответствии с химическими законами, сама возможность осуществления этих превращений и полнота их протекания зависят от количества энергии, получаемой системой. Для изучения энергетики процессов привлекают термодинамику, главные положения которой выражены в первом и втором законах. Законы термодинамики позволяют предсказать направление химических процессов, т. е. понять, будет ли реакция проходить слева направо или справа налево (в соответствии с тем, как она записана), а также выяснить, можно ли использовать данную реакцию для совершения полезной работы или же для осуществления реакции требуется энергня, которая должна поставляться каким-то внешним источником. Основные начала термодинамики формулируются с помощью [c.323]

Первая часть посвящена термодинамике, вторая—статистической механике, третья — учению о скоростях химических процессов, непосредственно опирающемуся на статистическую механику. В четвертой части освещены основы и физико-химические применения учения о строении атома и молекулы. Однако уже в первой части при изложении физического смысла основных понятий и законов используются молекулярные представления. [c.9]

Реология — наука о деформационных свойствах материалов. Она тесно связана с другой областью естествознания — механикой сплошной среды (МСС) и заимствует из нее некоторые основные понятия. МСС устанавливает на основе универсальных принципов механики, термодинамики, геометрии наиболее общие и поэтому справедливые для любых материалов законы их поведения под влиянием деформирующих усилий. Материалы как реологические объекты характеризуются упругостью, вязкостью, прочностью и другими реологическими константами. Наличие у материала тех или иных свойств в МСС постулируется и, исходя из этих свойств, предсказывается его поведение под нагрузкой. В отличие от этого реология является наукой материаловедческой. Ее задача — установить, чем на самом деле окажется материал, изготовленный по определенной рецептуре и технологии упругим твердым веществом, текучей жидкостью, эластичным (каучукоподобным) телом, пластичным составом или чем-то иным и как рецептура и технология влияют на реологическое состояние и величины констант. Принято считать, что основной путь решения этой задачи — эмпирический, т. е. необходимо опытным путем устанавливать, как поведет себя материал под нагрузкой. Этот путь познания законов реологии ведет к классификации изучаемых объектов и явлений, в данном случае — реологических. Уже повседневный опыт обращения с различными материалами позволяет разделить их на твердые, жидкие и газообразные. [c.669]

Увлекательно написанная книга, представляющая собой текст лекций, прочитанных автором для научных работников. Особое внимание уделяется разъяснению основных понятий и законов термодинамики. К сожалению, книга не закончена и не содержит изложения многих важных вопросов химической термодинамики. [c.294]

В первой части монографии изложена краткая история биологической физики, рассмотрены основные понятия и законы термодинамики и статистической физики, а также описаны великие парадоксы физики, анализ которых имеет принципиальное значение для понимания сути некоторых важнейших проблем биологической физики. [c.2]

В предлагаемом учебном пособии фазовые и химические превращения рассмотрены под углом зрения применения их в теплотехнических расчетах. Книга состоит из двух частей. В первой части приведены основные понятия, определения, законы и уравнения термодинамики с учетом области их последующего приложения в форме, обеспечивающей лучшее понимание анализа фазовых и химических превращений. При изложении материала особое внимание обращено на пояснение физического смысла рассматриваемых понятий и зависимостей, подчеркнута общность аппарата термодинамики — применимость ее для рассмотрения различных физических явлений. Уделено внимание раскрытию понятия эксергии, находящей все более широкое применение в инженерной практике при оценке необратимости процессов. [c.3]

Часть первая ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ И ЗАКОНЫ ТЕРМОДИНАМИКИ [c.7]

ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ и ЗАКОНЫ ТЕРМОДИНАМИКИ 3. Условие возникновения процессов в системе [c.12]

Химия, изучающая вещества и законы их превращения, охватывает огромную область человеческих знаний. В настоящем учебнике излагаются наиболее общие законы химии и химические процессы, которые либо не изучались, либо частично изучались в школе квантово-механическая модель атомов и периодический закон элементов Д.И. Менделеева, модели химической связи в молекулах и твердых телах, элементы химической термодинамики, законы химической кинетики, химические процессы в растворах, а также окислительновосстановительные, электрохимические, ядерно-химические процессы и системы. Рассмотрены свойства металлов и неметаллов, некоторых органических соединений и полимеров, приведены основные понятия химической идентификации. Показано, что многие экологические проблемы обусловлены химическими процессами, вызванными деятельностью человека в различный сферах. Указаны возможности химии по защите окружающей среды. [c.533]

Термодинамика как научная дисциплина сложилась в начале XIX в. на основании данных по изучению перехода теплоты в механическую работу (с греческого Легте и dynamis — теплота и движение). В настоящее время термодинамика как одна из дисциплин с наиболее общим подходом в характеристике физико-химических явлений, устанавливает взаимосвязь между различными видами энергии, изучает возможность, направленность и пределы самопроизвольно текущих процессов. Раздел этой науки, изучающий химические реакции, фазовые переходы (кристаллизация, растворение, испарение), адсорбцию, взаимосвязь химической и других видов энергии, а также переход энергии от одной части системы к другой в различных химических процессах называется химической термодинамикой. Изучение происходящих в природе явлений с позиций термодинамики не требует знания причин и механизмов идущих процессов, представлений о строении вещества и т. п. Теоретическо базой этого раздела физической химии являются основные законы — первое и второе начало термодинамики. Первое начало, характеризующее общий запас энергии в изолированной системе, носит всеобщий характер и является отражением закона сохранения энергии второй закон термодинамики устанавливает понятие энтропии и выполняется при определенных ограничениях. В настоящей главе представляется возможным только кратко остановиться на основных положениях. [c.10]

Термодинамика, которая изучает состояния равновесия и переходы между ними, вынуждена использовать в своих теоретических исследованиях понятие равновесных процессов. Их значение особенно велико в связи с вторым законом термодинамики. Первый закон в форме его основных уравнений приложим в равной мере к равновесным и неравновесным процессам. Однако расчеты по первому закону во многих случаях могут быть количественно проведены только для равновесных процессов (вычисление работы). [c.36]

Так называемые основные законы термодинамики представляют собой аксиомы. Они развивают взятые из известных опытных фактов понятия, которые служат для создания формального аппарата. Однако формулировка основных законов является результатом исторического процесса. С логической точки зрения они не представляют собой полноценной системы аксиом. Следует учесть, что в термодинамике используются также и опытные факты, не содержащиеся в основных законах. При случае это положение будет рассмотрено еще раз. [c.13]

При классической формулировке основных законов термодинамики понятия температуры и теплоты берутся из непосредственного жизненного опыта и подробно не анализируются. Возможность их измерения предполагается априори. Более подробное обсуждение понятия температуры и теплоты будет дано в разд. Б данной главы. [c.17]

Основываясь на подобных аксиомах, можно найти условия, при которых возможны или невозможны другие процессы. При таком эмпирическом подходе оказывается возможным решение ряда задач, связанных с расчетом равновесий без каких-либо гипотез о строении вещества или механизме реакций. В действительности понятия и аксиомы второго закона опираются на молекулярную теорию. Однако изложенные выше основные положения второго закона термодинамики сложились в середине прошлого века, когда еще не получила развития молекулярная теория. Именно это обстоятельство и вынуждало к аксиоматическому построению термодинамики. В настоящее время при изучении этой дисциплины целесообразно с самого начала представлять себе молекулярный смысл ее понятий и основных аксиом. [c.29]

Начало развития термодинамики неравновесных процессов (или просто неравновесной термодинамики) следует отсчитывать от Рудольфа Клаузиуса, которому принадлежит по существу основное в этой области понятие некомпенсированной теплоты (1850 г.). Однако первым все же применил термодинамические соотношения к изучению неравновесных процессов Вильям Томсон (Кельвин) в 1854 г. В более позднее время развитию неравновесной термодинамике существенно способствовал Де-Донде. Его главная идея состояла в том, что можно идти дальше обычного утверждения неравенства второго закона и дать количественное определение возникновения энтропии . В 1922 г. Де-Донде связал также некомпенсированную теплоту Клаузиуса и химическое сродство. В 1931 г. Онзагер формулировал свои знаменитые соотношения взаимности , являющиеся основой изучения связей различных неравновесных процессов в так называемой линейной области. Дальнейшее развитие неравновесной термодинамики и обоснование ее формализма связано с именами Пригожина, Глансдорфа, Казимира и других. Так, в работах И. Пригожина методы неравновесной термодинамики распространены на область, где связь между потоками и вызывающими их силами уже не является линейной. [c.308]

Основные законы термодинамики являются общими для всех макроскопических систем независимо от природы образующих их частиц и характера взаимодействия между ними. Поэтому термодинамическому описанию химических систем и процессов (химической термодинамике) должно предшествовать изложение общих принципов термодинамики и связанных с ними основных термодинамических понятий и соотношений. [c.204]

Теоретической основой физико-химического анализа послужили классические работы Дж. В. Гиббса (1873—1876), в которых автор, исходя из обоих начал термодинамики, вывел основные законы, которым подчиняются равновесия в гетерогенных системах, образованных двумя или несколькими компонентами, дал понятие о фазах и компонентах и установил правило фаз. [c.265]

Основы химической те]змоданамики. Основные понятия и первый закон 1 ер м о динамики. Термо.химия. Второй закон термодинамики. Термодинамические потеш(иалы и харакзерисзические функции. Движущие силы процессов. Вычисление критерия самопроизвольности процессов и равновесие системы. [c.8]

Пособие содержит изложение основных понятий, законов и методов физической химии, необходимых для углубленного и ускоренного усвоения неорганической, органической и биологической химии. Книга состоит из 2-х частей. Первая посвящена рассмотрению строения и состояния вещества, причем материал излагается в рамках единого подхода к вещсству как к. системе из взаимодействующих электронов и ядер, из которых образуются молекулы, а затем и макроскопические системы. Строго и достаточно просто разбирается ряд пс1Ложений квантовой механики и статистической физики, на которых базируется изучение строения и состояния вещества в современной химии. Во второй части рассмотрены термодинамика и кинетика химических процессов. [c.335]

В книге рассмотрены основные понятия, законы и уравнения тер-модинайики и их приложение к анализу систем с фазовыми и химическими превращениями. Рассмотрены основы термодинамики растворов и элементы кинетики химических реакций. Приведены примеры с решениями, иллюстрирующие применение полученных зависимостей. В приложениях даны таблицы для необходимых расчетов величин. [c.2]

В книге кратко изложены ос ювные понятия термодинамики, первого и второго законов термодинамики, даны представления об объемном и фазовом поведении газов и жидкостей. Приведен вывод основных термодинамических соотношений для работы и теплоты, а также основных термодинамических функций — свободной энергии, энтальпии, энтропии, химического потенциала. [c.4]

Книга представляет собой фундаментальный труд крупного специалиста по термодинамике профессора К- А. Путилова. Она охватывает как общие вопросы термодинамики, так и ряд приложений, связанных главвым образом с химическими проблемами,в ней широко использованы и статистические методы. В монографии нашли отражение оригинальные исследования ее автора по уточнению основных понятий и законов термодинамики. Последовательность и доходчивость изложения сочетаются с научной строгостью и полнотой. [c.2]

Свои исследования по термодинамике К- А. Путилов начал с уточнения ОСНОВНЫХ понятий и законов и развил систему воззрений, которые.были обобщены в цикле лекций, прочитанных им в 1938 г. для аспирантов и научных работников в Университете физико-хим1 и и химической технологии имени академика Н. Д. Зелинского. Эти лекции имели удовольствие слушать немногие счастливцы. Но все они,— а среди них были и маститые ученые,— сейчас, спустя 30 лет, вспоминают тот живейший интерес, который ОНИ вызывали. Строгость, ясность и глубина изложения сочетались в них с увлекательностью, затрагивая воображение и чувства аудитории. И где В термодинамике, где, казалось бы, все сводится к унылой череде формул, связанных иногда предельно скромными словесными перемычками. На основе этих лекций вскоре была издана небольшим тиражом книга, давно ставшая библиографической редкостью [c.4]

В настоящее время в З ападной Европе и Соединенных Штатах Америки в руководствах по термодинамике преобладает аналитический метод изложения . В таких руководствах в самом начале аксиоматически, в готовом виде, на уровне современных знаний преподносятся основные понятия и основные законы термодинамики. Все дальнейшее изложение термодинамики сводится к математическим выводам многочисленных следствий из основных законов. По справедливости следствий изучающий термодинамику должен убедиться в справедливости законов. [c.16]