Спонтанный процесс

Спонтанные процессы, такие, как переход газа от большего давления к меньшему, диффузия разнородных газов в смеси в стремлении к однородному распределению молекул по системе, отражают переход от упорядоченного, организованного движения частиц, к хаотичному. При этом система переходит из менее вероятного в более вероятное состояние, и энтропия является тем параметром, который может отражать вероятность состояния системы (изолированной или фазово-открытой). [c.100]

Вывести неравенство Клаузиуса [уравнение (5.1.6)] и использовать его, чтобы показать, что спонтанные процессы сопровождаются увеличением энтропии (стр. 149). [c.138]

Понятие об энтропии и введение новой функции в термодинамику было осуществлено на основе формулировок 2-го закона термодинамики и теорем Карно и Клаузиуса. Следует указать, что в равновесно протекающих процессах невозможно отделить самопроизвольные (спонтанные) процессы от несамопроизвольных. В то же время формулировка 2-го закона термодинамики предполагает отделение этих процессов один от другого. В настоящее время для разрещения этого противоречия развивается термодинамика необратимых процессов (И. Р. Пригожин). Классическая термодинамика изучает на основе 2-го закона термодинамики только равновесные процессы и системы. [c.83]

Это неравенство для изолированной системы определяет, что спонтанные процессы в них проходят только с конечной скоростью, сопровождаемые возрастанием энтропии. Равновесные процессы протекают без изменения энтропии на каждой стадии, то есть 51=5г. Для необратимых процессов по знаку изменения энтропии можно определить тип процесса и направление его протекания. Для равновесных процессов по знаку изменения энтропии также можно предсказывать направление протекания процесса при данном изменении Р, Т и V. Так, если Д5>0, то она характеризует возможность самопроизвольного протекания процесса, при Д5< 0 возможно протекание процесса только при затрате работы. Последние процессы не могут быть осуществлены в изолированной системе и они не изучаются в термодинамике необратимых процессов и классической термодинамике. Возрастание энтропии Клаузиус распространил от изолированных систем на Вселенную и высказал предположение о возможной [c.96]

Уравнение (4.2) может отражать практически нереализуемые процессы. Так, при нагреве твердых тел не происходит самопроизвольное поднятие их над поверхностью земли. Обратный процесс — падение тела в поле земного тяготения — является спонтанным процессом. Самопроизвольно происходит расширение газа в пустоту, растворение газов, жидкостей и твердых тел в жидкостях, смешение жидкостей и газов, переход теплоты от горячего тела к холодному. [c.82]

Состояние системы и направление процессов, протекаюш,их в системе, можно определить с помощью изменения новой термодинамической функции — энтропии. Это понятие было введено в термодинамику Клаузиусом. Энтропия может определяться как мера беспорядка в системе, мера ее однородности в распределении частиц по системе. Чем выше хаос в системе, тем выше значение энтропии, и наоборот. В изолированной системе могут протекать только спонтанные процессы, переводя систему из менее вероятного в более вероятное состояние. [c.82]

Такой формальный расчет обычно приводится в подтверждение энергетической обеспеченности и термодинамической спонтанности процесса транспептидации в рибосоме. [c.187]

Необратимые процессы. Повседневный опыт показывает, что существуют процессы, которые протекают самопроизвольно. Наиболее яркими примерами таких процессов являются переход теплоты от горячего тела к холодному, замерзание переохлажденной жидкости, расширение газа в пустоту, взаимная диффузия газов или жидкостей. Это все примеры одностороннего течения процессов. Они всегда направлены в сторону приближения к равновесному состоянию и прекращаются, когда это состояние достигнуто. При теплопередаче равновесие определяется равенством температур, при кристаллизации — равенством давлений во всем объеме, при диффузии — равенством концентраций. Для самопроизвольных (спонтанных) процессов характерен общий признак они сопровождаются превращением различных видов энергии в теплоту, а теплота равномерно распределяется между всеми частями системы. При этом подведение к системе того количества теплоты, которое освободилось при процессе, не вызывает обратного течения ни одного из названных процессов. Важно заметить, что косвенными путями можно вернуть систему в первоначальное состояние, однако при этом неизбежно придется произвести какие-либо энергетические изменения в окружающей среде. В противном случае необходимо было бы признать возможность вечного двигателя второго рода. [c.45]

В растворах протекает процесс самодиффузии, т. е. спонтанный процесс выравнивания концентрации раствора по всему его объему. Перемешивание, встряхивание, взбалтывание и т. п. только убыстряют этот процесс. [c.158]

В случае необратимого превращения, т. е. спонтанного процесса, идущего при постоянной температуре, имеем [c.187]

Поскольку аэрозоли являются агрегативно неустойчивыми системами, их разрушение всецело связано с кинетической устойчивостью (см. раздел ХП1. I). В связи с проблемами газоочистки понятие кинетической устойчивости (сформировавшейся при рассмотрении спонтанного процесса разрушения коллоидов) нуждается в обобщении применительно к рассмотрению процессов принудительного разрушения. Кинетическая устойчивость сводится к седиментационной лишь тогда, когда дисперсные частицы от дисперсионной среды отделяются в процессе седиментации, т. е. в случае грубодисперсных систем. В противоположном предельном случае высокодисперсных аэрозолей частичная концентрация падает за счет броуновской диффузии частиц к поверхности коллектора. Именно этот спонтанный процесс контролирует кинетическую устойчивость в высокодисперсных системах. [c.352]

Перефуппировка генов в данном случае представляет собой спонтанный процесс, в результате чего каждый из 300 вариабельных генов случайно находит ген I и соединяется с ним. Это соединение сопровождается вырезанием интронов на цепи ДНК. Взаимодействие 300 У -генов с четырьмя 1-генами да- [c.486]

В 1860 г. Луи Пастер установил, что брожение не спонтанный процесс, а результат жизни в отсутствие воздуха ). Он заметил, что в анаэробных условиях дрожжи сбраживают значительно больше сахара, чем в аэробных, и что анаэробное брожение необходимо для жизни [c.344]

Согласно предложенной феноменологической бифуркационной теории, самосборка белка осуществляется в неравновесной термодинамической системе, состоящей из двух подсистем - одиночной полипептидной цепи и водного окружения. Возникновение в такой системе процесса свертывания белковой цепи и его самопроизвольное развитие от беспорядка к порядку без нарушения второго начала термодинамики обусловлены неоднородностью случайных изменений флуктуирующей белковой цепи - наличием наряду с множеством обратимых равновесных флуктуаций также необратимых (неравновесных, бифуркационных) флуктуаций, определяемых конкретной аминокислотной последовательностью и текущим конформационным состоянием. Последовательная реализация специфического для данной аминокислотной последовательности набора бифуркационных флуктуаций завершается созданием трехмерной структуры белка. Вызванное спонтанным процессом свертывания уменьшение энтропии одной подсистемы - гетерогенной полипептидной цепи - компенсируется повышением энтропии другой подсистемы - окружающей среды (см. разд. 2.1). [c.586]

Способу гетерогенной кристаллизации фторфлогопита при медленном охлаждении массы расплава присущ ряд существенных недостатков, которые обусловливают спонтанность процесса и, как следствие, низкую воспроизводимость результатов 1) большое и нерегулируемое число центров кристаллизации, возникающих на дне тигля, если кристаллизация проводится снизу вверх, или на поверхности расплава при охлаждении его сверху 2) вогнутый вид изотермической поверхности кристаллизации, определяемый тем, что отвод тепла ведется от периферии (нагревателей) к центру, в результате чего преимущественным является направление роста кристаллов от боковой поверхности тигля к его оси, что не соответствует условиям получения крупных кристаллов слюды. Такой же направленности растуш,их кристаллов способствует значительный теплоотвод по стенкам металлического тигля. Даже при направленном отводе тепла от дна тигля тепловые потоки через наросший слой кристаллов и по стенкам тигля будут близкими по величине, следовательно, и ориентироваться плоскостью максимального отвода тепла (001) кристаллы будут как от дна, так и от стенки тигля 3) массовая кристаллизация вызвана высокой скоростью отвода тепла 4) малый градиент температуры по высоте расплава (0,3 °С/см), который может быть создан без перегрева расплава. [c.32]

Спонтанный процесс—процесс, сопровождающийся увеличением энтропии системы. [c.279]

Если растворять Не в Не в адиабатных условиях, то этот процесс будет сопровождаться понижением температуры. Переход атомов гелия из одной жидкой фазы в другую может быть осуществлен через полупроницаемую перегородку, однако более эффективным является использование естественного — спонтанного процесса фазовой сепарации. Установлено, что при Т < 0,8"" К имеет место самопроизвольное разделение фаз в смеси жидких Не и Не фаза, богатая Не , располагается вверху, а богатая [c.174]

Интересно, что даже при использовании очень сильного источника излучения нельзя перевести значительную часть молекул из основного в возбужденное состояние. Это может показаться странным, если учесть, что переход из состояния О в состояние Ех мыслится как индуцируемый процесс (индуцируемый излучением, которое поглощает вещество), тогда как испускание (переход Ех->0) предполагается простым спонтанным процессом. В действительности процесс испускания также индуцируется излучением. Строго говоря, следовало бы рассматривать и спонтанное возбуждение 0->-Ех), однако вероятность этого процесса для большинства спектральных переходов, которыми мы будем заниматься, пренебрежимо мала. [c.350]

Однако, несмотря на кажущуюся простоту реакционной системы, многие спонтанные процессы протекают по кинетике, которую невозможно уложить в определенный порядок и которая свидетельствует о сложности реакционной схемы. [c.95]

Физическая адсорбция и хемосорбция — это спонтанные процессы, поэтому они протекают только в направлении убывания изобарно-изотермического потенциала Ф, т. е. когда [c.46]

Можно показать, что при V, 7 = onst спонтанные процессы проходят с убылью энергии Гельмгольца. Для этого запишем обобщенное аналитическое уравнение 1-го и 2-го законов термодинамики [c.111]

Кроме поглощения и вынужденного испускания в теории излучения рассматривается третий процесс — спонтанное излучение. В этом случае возбужденная частица теряет энергию, достигая более низкого уровня, в отсутствие излучения. Спонтанное излучение — случайный процесс, и скорость дезактивации возбужденных частиц за счет спонтанного излучения (при статистически большом числе возбужденных частиц) является величиной первого порядка. Таким образом, константа скорости первого порядка может быть использована для описания интенсивности спонтанного излучения эта константа является коэффициентом Эйнштейна Л (Ami), который для спонтанного процесса играет ту же роль, что и константа второго тюрядка В для индуцированных процессов. Скорость спонтанного излучения равна Aminm, и интенсивность спонтанного излучения может быть использована для расчета Пт, если Ami известен. Большинство явлений, связанных с испусканием, которые изучаются в фотохимии, — флуоресценция, фосфоресценция и хемилюминесценция — обычно являются спонтанными, и в дальнейшем мы будем опускать это прилагательное. Если же испускание вынужденное, этот факт будет отмечаться особо. [c.30]

Теперь можно понять, почему в данном примере направление изменения будет таким, как мы описали. Энергия мяча рассеивается на огромное число беснорядочных колебаний пола —это естественный и спонтанный процесс. Обратное направление из.мене-иия неестественно, поскольку маловероятно, что колебания пола вблизи. мяча будут согласованными во времени и давать импульс по направлению вверх. [c.140]

Для подтверждения идентичности тер.модинамнческой п статистической энтропии необходимо показать, что термодинамическая энтропня возрастасг в любом спонтанном процессе. Доказательство состоит из пяти этапов. [c.147]

Процессы, происходящие внутри изолированной системы, должны быть спонтаппымн (так как наш технический прогресс пе может проникнуть в изолированную систему). Приведенное неравенство показывает, что эти спонтанные процессы должны приводить к увеличению энтропии вселенной. Равенство Д5=0 прп.менимо только тогда, когда вселенная находится в равновесно.м состоянии, т. с. каждое изменение термодинамически обратимо. [c.149]

Р, — сокращенное обозначение фосфатной группы), важной особенностью которого является образование 38 молекул АТФ. Каждая молекула АТФ забирает AG =—30 кДж/моль из общего количества AGni =—2880 кДж/моль, представляющего собой дви-/кущую силу этого спонтанного процесса следовательно, в запас идет 1140 кДж на каждый моль (180 г) потребляемой глюкозы п эта энергия имеется в распоряжении клетки для выполнения работы. [c.301]

Пассивность металлов - переход металлов в сосгояние, при котором резко замедляется их корротия. Пассивность может быть самопроизвольным (спонтанным) процессом за счёт образования на поверхности корродирующего металла труднорастворимых оксидных, солевых, адсорбционных и др. плёнок. [c.6]

Коррозия металлов является самопроизвольным (спонтанным) процессом и определить принципиальную возможность или невозможность протекания коррозии в данных условиях можно, как и у любой хи.мической или электрохимической реакции по изменению изобарно-изотермического [c.9]

Освещены вопросы выращивания синтетического кварца. Изложены основы гидротермальной технологии выращивания и особенности производства. Приведены результаты экспериментов по выращиванию без- и малодислокационных кристаллов. Рассмотрена аппаратура, используемая при гидротермальном синтезе минералов. Показаны особенности производства алмаза, описаны термодинамические основы и кинетика спонтанного процесса кристаллизации алмаза н др. Даны практические рекомендации по промышленному применению солевого метода извлечения алмазов из продуктов спекания, [c.2]

Направленная кристаллизация. Ограничение спонтанности процесса кристаллизации фторслюды, увеличение размеров и выхода монокристаллов достигаются созданием условий для их на-правленного роста из ограниченного числа центров при выпуклой изотермической поверхности кристаллизации и регулируемом отводе тепла, позволяющем выращивать монокристаллы с постоян- НОЙ скоростью. [c.32]

Для того чтобы процесс был спонтанным, т. е. чтобы соответствующая константа равновесия была велика (отвечая почти завершению реакции) или составляла около единицы (так чтобы получить удовлетворительный выход продуктов), AG должна иметь либо отрицательное, либо небольшое положительное значение. Для многих реакций при комнатной температуре TAS мало по сравнению с АН, и возможность или невозможность спонтанной реакции определяется величиной изменения теплосодержания. Именно поэтому, например, теплоты образования окислов металлов являются довольно падежной мерой их стабильности. Но большое увеличение энтропии при реакции (положительное Д5) может превышать большое увеличение теплосодержания (положительное АН — эндотермическая реакция) и приводить к отрицательному AG и, следовательно, вызывать спонтанный процесс. Более того, роль второго члена возрастает при повышении температуры. Так, при достаточно высокой температуре все химические соединения разлагаются на составляющие их элементы, несмотря на то что такие процессы обычно эндотермичны. Основная причина этого заключается в том, что такой процесс означает переход от более упорядоченного к менее упорядоченному состоянию AS положительно, и при достаточно высокой температуре TAS становится численно больше, чем АН. Дальнейшими примерами спонтанных процессов, которые являются эндотермическими, но связаны с увеличением неупорядоченности, оказываются также разложение твердого вещества на газообразные продукты, плавление твердого вещества и испарение жидкости. 3 качестве последнего примера можно указать на спонтанное эндотермическое растворение хлористого аммония в воде при растворении сильно упорядоченногс [c.186]

При обычных температурах для ультрафиолетового, видимого и инфракрасного излучения > кТ. Равновесная заселенность нижних уровней при поглощении таких излучений оказывается поэтому гораздо больше, чем верхних уровней. Вследствие этого падающее излучение может стимулировать испускание нескольких квантов, поскольку число частиц на верхнем энергетическом уровне невелико. Однако в этом случае существует большая вероятность спонтанного испускания, так как разность уровней велика. Молекулы, возбужденные за счет поглощения энергии от падающего пучка, теряют большую часть своей энергии при столкновениях излучение испускается в основном за счет спонтанного процесса в виде некогерентного пучка, несконцентрированного в каком-либо определенном направлении. Поэтому падающий пучок быстро теряет интенсивность. [c.347]

Нефтяные битумы являются концентрированными дисперсншш системами с пространственно-коахулшщонной структурой, образованной асфальтенами. Ее термодинамическая устойчивость в конечном счете определяет долговечность битумов,поскольку спонтанный процесс агрегирования асфальтенов приводит к [c.5]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология