Обратимость термодинамических процессов

Рис. 11.16. Графическое изображение основных обратимых термодинамических процессов идеального газа на Г—S-диаграмме.

Из уравнения (74) следует, что энтропия изолированной си стемы сохраняет свое значение при протекании обратимых термодинамических процессов, а при осуи естелении необратимых процессов только возрастает и никогда не убывает. Возрастание энтропии в термодинамической системе происходит до тех пор, пока система не придет в равновесное состояние при этом энтропия достигнет максимальной величины. Энтропия, таким образом, является критерием направления термодинамических процессов, протекающих в изолированной системе, а ее приращение — мерой необратимости этих процессов. Уравнение (74) также является математическим выражением второго закона термодинамики. [c.65]

Обратимый термодинамический процесс — процесс, после которого система и взаимодействующие с ней системы (окружающая среда) могут возвратиться в начальное состояние. Равновесный процесс всегда обратим, а обратимый процесс всегда протекает равновесным путем. В результате проведения равновесного процесса в прямом и обратном направлениях система и окружающая среда возвращаются в исходные состояния, что существенно отличает этот процесс от циклических неравновесных процессов. [c.15]

Изменение параметров состояния системы называют термодинамическим процессом. Если в ходе последнего состояние системы в любой момент времени остается равновесным, то его называют обратимым. Если равновесность системы в ходе процесса нарушается, то процесс — необратим. Хотя обратимый термодинамический процесс практически не реализуем, к нему часто обращаются при теоретических исследованиях. [c.46]

Ранее отмечалось, что работа обратимого термодинамического процесса численно равна площади фигуры, заключенной между графиком процесса и осью V, а знак ее определяется характером изменения объема системы если ДУ > О, то > 0 если ДУ < О, то < 0. Из этого следует, что работа любого термодинамического цикла численно равна площади фигуры, описанной графиком процесса на Р—К-диаграмме (рис. 11.17). Она положительна, если кривая процесса направлена по часовой стрелке, и отрицательна, если против часовой стрелки. Действительно, если работа процесса на стадии 1а2 численно равна площади поло- [c.103]

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

ДО 24 000° К и захватывает область первой и второй ступеней ионизации атомов углерода и кислорода. Рис. 33, б показывает, что при повышении температуры сначала молекулы СОг диссоциируют на СО и О2, далее молекулы О2 разлагаются на свободные атомы. При данном давлении уже к 3 000° К в равновесной системе почти не остается молекул СО2 и О2 и она состоит практически, полностью из молекул СО и атомов кислорода. Примерно с 4 000° К начинается разложение молекул СО. Дальнейшее повышение температуры приводит к отделению от атомов углерода, а затем и от атомов кислорода сначала одного электрона, а при более высоких температурах и другого электрона. Образование плазмы в этой системе при указанном давлении начинается примерно с 5000° К. Процессы термической ионизации атомов, как и процессы термической диссоциации молекул, являются обратимыми термодинамическими процессами. Для них могут быть определены соответст-вуюш,ие тепловой эффект процесса и константа равновесия, а также зависимость их от температуры и пр. [c.120]

В общем случае для обратимого термодинамического процесса можно записать [c.108]

Из определения следует, что в любой момент времени состояние системы, совершающей обратимый термодинамический процесс, может быть изображено точкой на диаграмме. Зная, что бесконечный ряд точек, заключенных между двумя точками, есть линия, приходим к выводу обратимый термодинамический процесс может быть изображен на диаграмме состояния соответствующей линией. Эта линия называется траекторией, описывающей путь процесса, или графикам процесса (например, линии 1а2, 1Ь2 и 1с2 на рис. И.1). Очевидно, что для необратимых термодинамических процессов таких графиков не существует, так как состояние системы при этих процессах неравновесно. [c.46]

На этом краткое знакомство с первым законом термодинамики заканчивается. В заключение предлагаем табл. II.1, в которой собраны основные сведения об обратимых термодинамических процессах идеального газа. Они могут быть использованы при решении как теоретических, так и практических задач. [c.66]

Термодинамические процессы, протекающие при постоянной температуре, называются изотермическими, при постоянном давлении — изобарными, при постоянном объеме — изохорными. Процессы, при которых рассматриваемая система не обменивается теплотой с окружающей средой, хотя может быть связана с ней работой, называются адиабатными. Кроме того, различают обратимый термодинамический процесс, который допускает возможность возвращения системы в первоначальное состояние без затраты энергии. Обратимыми в термодинамике являются процессы, протекающие бесконечно медленно. Процессы, не удовлетворяющие условиям обратимости, называются необратимыми. Понятие обратимая химическая реакция не совпадает с понятием обратимый термодинамический процесс . При обратимой химической реакции, протекающей с конечной скоростью, система хотя и возвращается в исходное состояние, но в окружающей среде обычно остаются изменения. [c.42]

Подтверждением справедливости вышеизложенного является то, что стволы пушек прн холостых выстрелах разогреваются больше, чем при боевых. В первом случае освобождающаяся энергия в основном превращается в теплоту (необратимый термодинамический процесс), а во втором случае часть освободившейся энергии расходуется на толкание снаряда, поэтому теплоты образуется меньше (более обратимый термодинамический процесс) и стволы разогреваются менее. [c.84]

Нз выражения (П.53), справедливого для обратимого термодинамического процесса Карно, следует [c.94]

При изучении обратимых термодинамических процессов идеального газа, мы неоднократно использовали Р—V- и Т—5-диаграммы для наглядной иллюстрации изучаемых процессов. Для расчета процессов с участием идеального газа, а также воздуха и некоторых легких газов (азот, водород, гелий, кислород и т. п.) при Я < 10 Па и Г > О °С нет особой необходимости в диаграмме состояния, так как для них имеется весьма простое уравнение состояния, действительное в указанных условиях. Но даже перечисленные газы в условиях, близких к критическим, не подчиняются уравнению состояния идеального газа, не говоря уже [c.103]

В природе нет вполне обратимых термодинамических процессов. Всегда имеет место необратимость вследствие трения, теплоизлучения и других явлений. Однако многие процессы можно вести в таких условиях, в которых их отклонения от обратимости будут бесконечно малыми. Примером подобного процесса может служить изотермическое расширение (сжатие) идеального газа. [c.100]

Рис. 15. Цикл, состоящий из необратимого и обратимого термодинамических процессов

Обратимый термодинамический процесс — это процесс, который может быть проведен в обратном направлении без того, чтобы в системе и окружающей среде остались какие-либо изменения. Понятие обратимого процесса тоже является абстракцией. Реальные процессы тем более подходят под это определение, чем с большим основанием этот процесс можно назвать равновесным. В дальнейшем будем считать понятия равновесного и обратимого процессов совпадающими. [c.58]

Обратимые термодинамические процессы являются равновесными, то есть система в таких процессах проходит целый ряд равновесных состояний. При этом полезная работа, выполняемая системой, максимальна, так как какие-либо потери, папример тепловые, отсутствуют. [c.32]

Предварительно поясним понятие об обратимости термодинамических процессов. Если при непрерывном изменении условий проведения процесса система проходит последовательно через состояния равновесия, отвечающие этим условиям (или бесконечно близкие к ним), то такое протекание процесса называется обратимым, так как незначительным изменением условий в обратном направлении можно заставить процесс протекать тоже в обратном направлении. [c.137]

Имея это в виду, обратимый термодинамический процесс часто называют квазистатическим. Следует, однако, помнить, что в то время, как всякое [c.23]

В обратимом термодинамическом процессе [c.163]

Наконец, в феноменологической термодинамике предполагается, что изменение при так называемых квазистатических, или обратимых, термодинамических процессах может быть представлено в виде [c.59]

Приведем несколько примеров, которые позволяют понять, что идеализация использует реально существующие свойства макроскопических тел. Замкнутая система — система, связью которой с внешним миром можно пренебречь. Даже понятие тело — макроскопическая система, заключенная в определенный объем, — пренебрегает возможностью испарения частиц с его поверхности и адсорбции на поверхность тела. Существует и такое понятие, как обратимость. Термодинамические процессы необратимы, но если энтропия за счет изменения параметров изменяется незначительно, то процесс можно считать обратимым. Как показывает анализ, для обратимости необходимо, чтобы внешние параметры изменялись бесконечно медленно. [c.242]

Обратимым термодинамическим процессом называют процесс, допускающий возможность воз- вращения системы в первоначальное состояние без того, чтобы в окружающей среде остались какие-либо изменения. В противном случае процесс является необратимым. [c.65]

Обратимым термодинамическим процессом называют процесс, допускающий возможность возвращения системы в первоначальное состояние без того, чтобы в окружающей среде остались [c.63]

Аппарат классической термодинамики непосредственно приспособлен к изучению только равновесных и обратимых процессов, которые вследствие этого можно называть термодинамическими процессами. В связи с этим отметим, что равновесные процессы, сопровождаемые диссипационными процессами, не являются обратимыми. Термодинамические процессы могут быть обращены бесконечно малыми внешними воздействиями, а также посредством конструктивной перестройки системы путем изменения ее конфигурации, переключения клапанов, снятия перегородок и пр. [c.24]

Выражение (II—5) справедливо для любого обратимого термодинамического процесса. [c.37]

Обратимый термодинамический процесс определяют как процесс, допускающий возможность возвращения системы в первоначальное состояние без того, чтобы в окружающей среде остались какие-либо изменения. В противном случае процесс является необратимым. Следует подчеркнуть, что эта обратимость или необратимость процесса в термодинамическом смысле не qвпaдaeт с понятием об обратимости или необратимости химических реакций в химии, где термин обратимый нередко применяется к любым реакциям, которые могут осуществляться как в прямом, так и в обратном направлениях, хотя бы возвращение системы в исходное состояние было связано с теми или иными изменениями в окружающей среде. [c.180]

На практике часто возникает необходимость определить изменение энтропии системы в том или ином термодинамическом процессе. Для этого достаточно воспользоваться независимостью изменения функции состояния от формы протекания термодинамического процесса при любом термодинамическом процессе изменение энтропии равно разности между значениями энтропии системы в ее конечном и исходном состояниях AS = — Si. Ёоспользо-вавшись (П.55), можно определить изменение энтропии системы для любого обратимого термодинамического процесса. [c.99]

Обратимый термодинамический процесс определяют как процесс, допускающий возможность возвращения системы в первоначальное состояние без того, чтобы в окружающей среде остались какие-либо изменения. В противном случае процесс является нео- ратимым. Следует подчеркнуть, что эта обратимость или необратимость процесса в термодинамическом смысле не совпадает с понятием об обратимости или необратимости химических реак- [c.162]

Для веществ, молекулы которых содержат разные атомы, со- тношения, естественно, усложняются. На рис. 556 представлено содержание частиц различного вида в продуктах термической диссоциации СО2 при разных температурах при давлении р = 10 бар. Содержание их выражено числом молей частиц данного вида, получающихся из одного моля СО2. Расчет доведен в этом случае до 24 000 К и захватывает область первой и второй ступеней ионизации атомов углерода и кислорода. Из рис. 556 видно, что при повышении температуры сначала молекулы СО2 диссоциируют на СО и О2, далее молекулы О2 разлагаются на свободные атомы. При данном давлении уже к 3000 К в равновесной системе почти не остается молекул СО2 и О2 и она состоит практически полностью из молекул СО и атомов кислорода. Примерно с 4000 К начинается разложение молекулы СО. Дальнейшее повышение температуры приводит к отделению от атомов углерода, а затем и от атомов кислорода сначала одного электрона, а при более высоких температурах и другого электрона. ОбразоваАие плазмы в этой системе при указанном давлении начинается примерно с 5000 К. Йроцессы термической ионизации атомов, как и процессы термической диссоциации молекул, являются обратимыми термодинамическими процессами. Для них могут быть определены соответствующие тепловой эффект процесса и константа равновесий, также зависимость их от температуры и пр. [c.165]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология