Обратимые идеальные процессы, общая

I закону термодинамики энергия в ходе физико-химических процессов не исчезает и не возникает из ничего, а лишь переходит из одной формы в другую в строго эквивалентных количествах. Таким образом, применительно к биологическим системам I закон термодинамики можно сформулировать так в живой природе при осуществлении различных биохимических процессов общее количество энергии остается постоянным. Но нужно отметить, что математическое выражение I закона термодинамики (0 = ДЯ+А) справедливо лишь для идеально обратимых процессов, в то время как в природе полностью обратимых процессов не существует, поскольку устойчивое химическое равновесие для живых организмов равнозначно смерти. Направление биохимических реакций можно предсказать, используя II закон термодинамики, согласно которому самопроизвольно протекают реакции, сопровождающиеся увеличением энтропии У при этом свободная энергия АС должна уменьшаться, т. е. АС < 0. Экзергонические реакции протекают самопроизвольно за счет уменьшения свободной энергии. Эндергонические реакции — это несамопроизвольные процессы, которые сопровождаются увеличением свободной энергии (АС > 0), поэтому их протекание невозможно без подвода энергии извне. [c.315]

Теплота О1, отнимаемая от газа в процессе собственно сжижения, складывается из теи.юты, отнимаемой при охлаждении газа по изобаре /—6 до температуры сжижения и теплоты кондепсации газа (при температуре Г.,), выражаемой изотермой 6—3. Количество тепла эквивалентно площади /—6—3—4—5—1 и выражается разностью энтальпий == — — г,. Общее количество тепла Q (площадь 1—2—3—4—5—1), отнимаемое от газа при его сжижении охлаждающей водой, равно теплоте собственно сжижения (3, и теплоте выделяюш.ейся при изотермическом сжатии газа. Теплота С о для идеального обратимого процесса сжижения газа эквивалентна работе д, затрачиваемой на сжижение в идеальном цикле, т. е. (За = 1- щ- Следовательно (см. рис. ХУИ-2) [c.649]

Сравнение термодинамически оптимального каскада с адиабатической колонной и идеальным каскадом при указанных выше параметрах процесса (а=1,44, N = 23) показывает, что энтропия разделения для термодинамически оптимального каскада составляет 583, для идеального—616, а в адиабатической колонне 662 кдж/(град 100 моль исходной смеси). Для сравнения энтропия обратимого разделения равна 302,5, а энтропия разделения в бесконечной адиабатической колонне 536 кдж/(град-100 моль исходной смеси). Общий термодинамический к. п. д. адиабатической колонны [c.211]

Теплота Сх, отнимаемая от газа в процессе собственно сжижения, складывается из теплоты, отнимаемой при охлаждении газа по изобаре 1—6 до температуры сжижения и теплоты конденсации газа (при температуре Га), выражаемой изотермой 6—3. Количество тепла Ql эквивалентно площади /—б—3—4—5—1 и выражается разностью энтальпий 61= = 1— 2- Общее количество тепла Q (площадь 1—2—3—4—5—/), отнимаемое от газа при его сжижении охлаждающей водой, равно теплоте собственно сжижения и теплоте Сз, выделяющейся при изотермическом сжатии газа. Теплота (За для идеального обратимого проиесса сжижения газа эквивалентна работе затрачиваемой на сжижение в идеальном цикле, т. е. = вд. Следовательно (см. рис. ХУП-2) [c.649]

В настоящее время в очистке белков, как и во всех других областях белковой химии, произошли огромные изменения. Разработаны методы большой эффективности и универсальности, и задача разделения белков утратила в значительной мере свою исключительность. Выделение новых ферментов превращается в банальную операцию. Все это результат разработки методов хроматографии и препаративного электрофореза. Хроматография — несомненно самый избирательный п общий метод разделения близких веществ — долгое время не могла применяться в должной степени к белкам вследствие трудностей, связанных с денатурацией. При хроматографии акты сорбции и десорбции повторяются сотни раз. Поэтому необходима полная идеальная обратимость процесса сорбции—десорбции. Однако белки благодаря своеобразию структуры частично денатурировались прп сорбции на ионообменных смолах и потому становились нерастворимыми и не могли хроматографироваться. [c.130]

Проведение обратимых экзотермических ХТП при оптимальной температуре в условиях отсутствия участков плавного разогрева реакционной смеси и перегрева ее выше Топт положительно сказывается на общей скорости процесса. В большинстве случаев эти факторы компенсируют снижение движущей силы процесса при протекании его в потоке полного смешения по сравнению с потоком идеального вытеснения. [c.110]

Рассмотрим кратко общие качественные закономерности ректификации идеальных смесей при конечной флегме в бесконечных колоннах [76]. Для анализа влияния флегмового (парового) числа на составы продуктов разделения зафиксируем величину отбора (D = onst). Из уравнений (V.1) и (V.2) следует, что с увеличением R при достаточно малых R(S) (первый класс фракционирования, x iB = x iH=Xip) фигуративные точки продуктов с постоянной скоростью удаляются от точки питания по прямой, проходящей через ноду жидкой фазы питания. При этих условиях сохраняется термодинамическая обратимость при смешении потоков в точке питания и сохраняют свою силу уравнения материального баланса и фазового равновесия в районе питания, выведенные для процесса обратимой ректификации. [c.158]

Первоначально термин реология относился к текучим системам, но постепенно он стал использоваться шире. В настоящее время реология трактуется как наука о законах деформации различдах р -альпых материалов, в частности и таких, для которых процесс течения не является определяющим. Это тем более С5тцественно, что на практике (и это специфично для полимерных материалов) бывает трудно провести границу между телами, способными к течению и проявляющими только обратимые деформации. Поэтому важно определение общих понятий и представлений, применимых к средам с различными свойствами. Именно это и обусловило быстрое развитие реологии как науки, изучающей материалы со свойствами, занимающими промежуточное положение между идеально упругими телами и вязкими жидкостями, которые являются предметом теории упругости и гидромеханики вязкой жидкости. Эти два типа сред со специфическими свойствами рассматриваются в реологии как предельные. При изучении конкретных свойств сплошных сред главное внимание уделено полимерным средам. Это тем более оправдано, что теоретические основы реологии получили мощное развитие за последние 20 лет, когда полимерные материалы начали особено широко использоваться промышленностью и стали важнейшими объектами теоретических и экспериментальных исследований. [c.12]

Рассмотрим цикл 1Ь2а1 с одним источником, в предположении, что процесс 2а1 обратимый и изотермический, а процесс 1Ь2 необратим и в общем случае может не быть изотермическим. (Так, если газ, близкий к идеальному, расширяется в пустоту, причем сразу происходит конечное увеличение объема, то термометр сначала показывает падение температуры, и только по прошествии некоторого времени температура возвращается к начальному значению.) [c.117]

С первого взгляда можно подумать, что имеется нечто парадоксальное и противоречащее второму закону в том, что теплота, передаваемая системе от термостата, полностью превращается в работу, как это происходит при химической реакции, при которой S возрастает, или же при обратимом изотермическом расширении газа. В последнем случае AI/=0, если газ является идеальным и вся работа обусловлена тепловым эффектом TAS. Однако следует указать, что нет никакоЛ) противоречия второму закону в полном превращении теплоты в работу в любом процессе, не являющемся круговым. Для физической интерпретации этого можно представить работу получающейся не из энергии беспорядочного движения молекул, что совершенно недостижимо при отсутствии разности температур, а из потенциальной энергии, обусловленной направленными силами самого вещества поскольку эта энергия превращается в работу, температура будет стремиться к уменьшению, но это падение компенсируется тепловым потоком из термостата. При круговом проведении процесса, обусловленного отсутствием общего изменения энергии в системе, работа не может производиться, если нет разности температур. Другими словами, при любом изотермическом обратимом цикле общая работа равна нулю. Этот результат легко выводится из уравнения (60), так как для цикла AF должно равняться О и поэтому равно 0. Этот i [c.133]

Решение общих уравнений. Минимальный расход энергии при обессоли вании, вычисленный в разделе Электродиализ , относится к идеальному, полностью обратимому процессу. В обычной электродиализной ячейке таких условий никогда не бывает. Аппарат в термодинамическом отношении не является идеальным. Вследствие стремления соли диффундировать из отделения для концентрированного раствора в отделение для дилюата, энергия должна затрачиваться в этих условиях на поддержание разницы в концентрациях . Кроме того, в любом реальном процессе электродиализа энергия теряется на джоулево тепло. Эта потеря вызывается сопротивлением растворов и мембран, через которые движутся ионы. Энергия также расходуется на электродные процессы в крайних ячейках. Эти процессы бесполезны и не оказывают влияние на выход дилюата и концентрата. [c.150]

Теперь вернем снетему снова в состояние 1 предполагаемым адиабатическим путем. Для него Q = 0, тогда — Д6 +Ш =0. Сум-.мируя эти уравнения, имеем Q=W+W (так как А11 одинаково для обоих процессов). Значит, в итоге кругового обратимого процесса теплота Q была превращена полностью в работу. Такой результат противоречит второму началу и, следовательно, исходное предположение ошибочно. Очевидно, что состояние 2 недостижимо чисто адиабатическим путем. Этот припщш, сформулированный Каратеодори, справедлив для систем, у которых все части имеют одну и ту же температуру, т. е. для термически однородных систем. Отсюда следует, что существует функция, которая в адиабатическом процессе остается неизменной. Но этот процесс характеризуется условием бС = 0, поэтому разумно допустить, что искомая функция содержит Q. Однако бQ не является полным дифференциалом и Q не может быть функцией состояния. Умножив 6Q на интегрирующий множитель 1/Г, получаем выражение, которое, по крайней мере для идеального газа, является полным дифференциалом. Справедливо ли это по отношению ко всем веществам Каратеодори рассмотрел пфаффову форму, представляющую элемент теплоты в общем виде [c.41]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология