Первое начало термодинамики. . 54 Температура абсолютная

Непосредственное применение двух первых начал термодинамики дает возможность решать разнообразные конкретные задачи. В некоторых случаях для этого пользуются методом воображаемых обратимых циклов. Можно было бы привести много примеров применения этого метода. Так, в данной книге этот метод был применен для вывода абсолютной шкалы температур (с. 98—103), где мы искусственно ввели ряд последовательно связанных циклов Карно. Таким же путем было получено уравнение Клапейрона—Клаузиуса (IV. 129). Хотя метод циклов во всех случаях приводит к правильному решению задачи, его нельзя считать совершенным, поскольку он требует чисто искусственных построений и обходных путей при решении конкретных задач. Поэтому широкое распространение получил другой, более простой метод — метод термодинамических (характеристических) функций, который по праву можно назвать методом Гиббса. [c.131]

Допустим, что мы еще ничего не знаем об атомах и молекулах, но располагаем большим числом наблюдений над макроскопическими переменными объемом, давлением, температурой, массой и т. п. — и сосредоточим внимание на изолированных системах. Опыт показывает, что существует такая функция состояния, что разность ее значений, заданных в исходном и конечном состояниях, равна затраченной механической работе. Эту функцию называют внутренней энергией, и термодинамика ничего не может сказать ни об абсолютной величине этой энергии, ни о способах ее вычисления. Утверждение о существовании такой функции состояния и составляет содержание первого начала термодинамики. [c.10]

I. Термодинамические понятия работа , теплота , количество теплоты , более нагретое тело употребляются при анализе состояний с отрицательной температурой в том же смысле, что я в случае состояний с положительными абсолютными температурами. Это означает, что формулировка первого начала термодинамики для систе-м с отрицательной абсолютной температурой остается без изменения [c.141]

Третий закон термодинамики не имеет такого общего характера, как первый закон термодинамики (на его основе получены две термодинамические функции V и Н) и второй закон термодинамики, который вводит в термодинамику новую функцию-энтропию 5. Третий закон термодинамики определяет только нижнее граничное значение энтропии для начала отсчета температуры. Отклонение энтропии от нулевого значения при температурах, близких к абсолютному нулю, связано с частичной аморфизацией твердого тела (дефекты в решетке) или с тем, что вещество содержит примеси (появление энтропии смешения). Однако эти отклонения не исключают возможности расчета изменения энтропий при химических реакциях, так как ошибка в расчете будет составлять значение Р п 2. [c.216]

I. в основе расчета энтропии вещества по термическим данным лежит тепловой закон Нернста или постулат Планка, согласно которым энтропия твердых чистых кристаллических веществ при абсолютном нуле равна нулю 5о=0 (см. разд. I. 10). Это положение не следует из первого и второго начал термодинамики, а является самостоятельной закономерностью, базирующейся на экспериментальных данных и представлениях статистической механики. Подробное изучение энтропий при низких температурах показало, что постулат Планка соблюдается далеко не для всех веществ, т. е. энтропия многих из них при абсолютном нуле имеет некоторое небольшое значение (порядка 3—4 Дж/моль-К). Однако, поскольку для расчета равновесий нужны значения энтропии не самих веществ, участвующих в реакции, а их алгебраическая сумма, то значение Д5о оказывается в большинстве случаев очень малым, что и позволяет произвести вычисления с достаточной точностью, если ею пренебречь. Ввиду того, что вблизи абсолютного нуля все вещества находятся в твердом состоянии, постулат Планка позволяет рассчитать энтропии при любой заданной температуре. [c.378]

Лишь после установления первого и второго начала термодинамики великому английскому физику прошлого веса Кельвину удалось доказать, что температура тел может быть определена рне зависимости от выбора термометрического вещества и свойства последнего, используемого на практике для измерения температуры, а также доказать существование абсолютного нуля температуры, т. е. доказать, что понятие температуры тел имеет объективный и абсолютный смысл. В связи с этим были предложены две абсолютные температурные шкалы — Кельвина и Ренкина, отличающиеся величиной принятой в них единицы измерения температуры. В шкале Кельвина был принят градус Цельсия, а в шкале Ренкина — градус Фаренгейта . [c.44]

Несмотря на большое значение третьего закона, он по своей общности уступает первому и второму началам термодинамики. В отличие от них, третий закон не приводит к определению каких-либо фундаментальных величин, подобных энергии (первое начало), энтропии и абсолютной температуре (второе начало), а только ограничивает в соответствии с (XIII, 46) значение одной из них. [c.425]

Итак, если только ограничиться рассмотрением обратимых процессов, то предположение об аналогичном характере тепловой энергии и других видов энергии в том отношении, что энергию любого вида можно представить как произведение потенциала на фактор емкости, приводит к уравнениям для вычисления коэффициентов полезного действия тепловых машин. Эти уравнения аналогичны уравнениям, применяющимся для расчета коэффициентов полезного действия других обрати-мьих машин и для установления абсолютной шкалы температур. Заметим попутно, что влияние необратимого течения процессов на коэффициент полезного действия будет рассмотрено в приложении С. Обычно вопросы, упомянутые выше, излагаются в учебниках после того, как сформулировано второе начало термодинамики. Но сейчас ясно, что они связаны с элементарным толкованием действия обратимых машин, основанным на приложении уравнений (11.1) — (11-4) к тепловой энергии. Если бы мы были готовы принять представление о тепловой энергии еще до подробного обсуждения первого начала термодинамики, то можно было бы 11.8 поместить после 11.4. И действительно, существует ряд данных, свидетельствующих, что этим ходом рассуждений пользовался Сади Карно, правда, возможно, в известной мере интуитивно и е отдавая себе полного отчета о вытекающих из него практических следствиях. Сади Карно еще в 1824 г. дал правильное уравнение для вычисления коэффициента полезного действия тепловой машины, задолго до того как были сформулированы [c.225]

Общие проблемы термодинамики служили предметом исследования ряда русских ученых предтечей их был М. В. Ломоносов, которому принадлежат идеи, связанные с первым и вторым началами термодинамики, а также с недостижимостью абсолютного нуля температур. Аксиоматическому обоснованию второго начала термодинамики посвятили свои работы Н. Н. Пирогов (1886 г.), Л. Г. Богаевский (1889 г.), Н. Н. Шиллер (1898 г.). Кроме того, Н. Н. ПирОгов был пионером разработки статистической термодинамики в России (1890 г.) Н. В. Танцов (1916 г.) рассмотрел последователь- [c.16]

Аналогично, из соотношений (7.5). представляющих второе начало термодинамики для необычных систем при Г<0 К, можно найти аналитическое выражение этого закона при неравновесных процессах в аких системах. Для этого рассмотрим два близких состояния равновесия 1 п 2 некоюрой необычной сис1емы (при отрицательных абсолютных температурах). Пусть при неравновесном переходе из 7 в 2 (см. рис. 9) системе сообщается количество теплоты 8 нр и она совершает работу. Тогда, по первому началу, [c.143]