давления и температуры в гравитационном поле

Теоретические методы физической х1- мии неразрывно связаны с использованием экспериментальных физических и химических методов. При исследовании строения вещества, структуры молекул, элементарных актов химического взаимодействия широко используются такие методы, как рентгенография, оптическая, радио- и масс-спектро-скопия, изотопные индикаторы, измерение дипольных моментов и т. д. Современные приборы и установки позволяют изучать вещество и его физико-химические превращения в условиях сверхвысоких и сверхнизких давлений и температур, в сильных электромагнитных и гравитационных полях и т. д. Обработка результатов опытов и решение ряда теоретических уравнений проводятся с широким привлечением электронных вычислительных машин. Тесное сочетание теории и экс- [c.6]

Изолированная система достигает равновесия в тот момент, когда уже отсутствует любая тенденция к самопроизвольным изменениям. Так как подобным изменениям сопутствует обмен энергией или массой между различными частями системы, состояние равновесия характеризуется неизменностью потенциала. Потенциалом переноса механической энергии является сила или давление, потенциалом теплопереноса — температура, потенциалом переноса массы при постоянных давлении и температуре — химический потенциал индивидуального компонента. Следовательно, во всех частях равновесной изолированной системы давление, температура и химический потенциал каждого компонента будут одинаковы. При наличии градиента любого из этих потенциалов имеет место тенденция к самопроизвольным изменениям состояния системы, что исключает установление равновесия. Влияние радиуса кривизны поверхности раздела между фазами, гравитации или других внешних полей здесь не рассматривается. Если давление во всей системе не одинаково (например, по высоте столба жидкости в гравитационном поле) для характеристики равновесного состояния можно воспользоваться методами, [c.170]

Химическая термодинамика позволяет полностью описать состояние системы с помощью четырех наблюдаемых параметров состояния — состава, давления, температуры и объема (при условии, если отсутствуют другие независимые переменные, такие, как гравитационное, магнитное и электрическое поля). Из этих четырех параметров первые три являются интенсивными свойствами системы. В случае чистого гомогенного вещества его состав постоянен. Три остальных параметра взаимосвязаны, поэтому для описания состояния системы необходимо определить только два из них. Например, давление является некоторой функцией температуры и объема [c.23]

Рассмотрим систему, состоящую из раствора и чистого растворителя, расположенных слоями, и находящуюся в гравитационном поле пренебрежимо малой величины при постоянных температуре и давлении. Потоком I мы будем называть массу (в граммах или молях), проходящую через поверхность в 1 см за 1 сек. т. е. [c.163]

Энергия любой системы определяется состоянием данной системы (составом, давлением, температурой иногда и другими факторами, такими, как напряженность гравитационного поля, электрического поля, магнитного поля). Изменение энергии А.Е, которым сопровождается переход системы иа исходного состояния в конечное состояние, точно определяется исходным и конечным состояниями и не зависит от пути перехода из одного состояния в другое. [c.307]

Рассмотрим изолированную систему. При характеристике такой системы прежде всего следует определить, какие атомы присутствуют в пределах данной системы (или же какие молекулы или химические вещества ее сост вляют). Макросостояние системы можно более подробно определить, указав, какой объем системы и какова величина энергии системы. (Вместо этих двух макроскопических параметров — объема и энергии — для определения макросостояния данной системы можно воспользоваться и другими параметрами, например объемом и температурой или давлением и температурой. Дополнительные макроскопические параметры, например интенсивность гравитационного поля, электростатического поля или магнитного поля, также можно вводить при рассмотрении свойств, присущих данной системе.) [c.312]

Это соотношение соблюдается, когда в качестве интенсивных переменных выбраны давление, температура и состав. Если выбраны другие переменные, такие, как магнитное, электрическое или гравитационное поле, то к числу 2 нужно прибавить число вновь введенных переменных. [c.68]

При термодинамическом анализе принимают [135—137], что равновесное состояние твердой фазы и среды однозначно определяется обобщенными внешними силами (давлением, напряженностью, магнитного, электрического и гравитационного полей), температурой и соотношением количеств ингредиентов, составляющих систему. При обобщенных силах, меняющихся по известному закону, характеристической термодинамической функцией твердой фазы и среды может служить энергия Гиббса [c.209]

Теплопередача в разреженных газах происходит двумя способами. Один из этих способов, называемый конвекцией, связан с силовым воздействием гравитационного поля на газ, имеющий различную плотность вследствие температурных градиентов. Другой способ основан на переносе энергии молекулами между слоями газа или поверхностями, находящимися при различных температурах, и называется теплопроводностью газа. В высоком вакууме перенос тепла осуществляется в основном за счет теплопроводности газа, так как конвекция в этих условиях практически отсутствует. В области низкого вакуума теплопроводность газа слабо зависит от давления, и основная роль в теплопередаче принадлежит явлению конвекции. [c.9]

Соотношение между числом фаз и степеней свободы для систем из данного числа компонентов зависит от числа внешних факторов, определяющих состояние системы. К таким факторам относятся концентрация, температура, давление, поверхностная энергия, электрическое, магнитное и гравитационное поля и др. [c.194]

Выше мы время от времени упоминали о внешних силовых полях. В системах почва — вода главную роль играет, очевидно, сила тяжести. Ее можно включать в водный потенциал или рассматривать как дополнительную составляющую потенциала. Обычно в работах по термодинамике [266, 283] применение тождества у = ограничивают системами, в которых единственными рассматриваемыми переменными являются давление, температура и химический состав, хотя некоторые авторы включают в также влияние внешних силовых полей. Мы будем рассматривать здесь это влияние отдельно, как принято в физике почв. В гравитационном поле при [c.95]

Полный потенциал почвенной влаги Ф. На почвенную воду действуют силовые поля, создаваемые присутствием твердой фазы почвы, наличием растворенных веществ и давлением газа, а также гравитационное поле. Это действие может быть количественно выражено средствами термодинамики путем введения представления о потенциалах почвенной влаги. Сумма этих потенциалов называется полным потенциалом почвенной влаги и может быть отождествлена с парциальной молярной или удельной свободной энергией Гиббса почвенной воды, отнесенной к энергии свободной чистой воды при той же температуре. Эта характеристика выражает, таким образом, способность почвенной влаги производить работу по сравнению со свободной чистой водой при той же температуре иными словами, это количество работы, которое необходимо затратить на единицу количества воды, чтобы переместить обратимо и изотермически бесконечно малое количество воды из сосуда со свободной чистой водой, находящегося на данной высоте над уровнем моря, в рассматриваемую точку почвенной системы. Полный потенциал почвенной влаги выражается обычно в единицах энергии на единицу массы, на единицу объема или на моль. [c.96]

Математическое описание процессов, происходящих в экструдерах, перекачивающих расплавы, справедливо и для пластицирующей экструзии. Однако при этом необходимо дополнить его описанием движения твердых частиц полимера в загрузочных бункерах под действием гравитационных сил, а также описанием распределения давления, условий образования сводов и зависания в бункере, распределения температуры и давления в зоне питания методом расчета длины зоны задержки и распределения давления и температуры в пробке гранул, описанием интенсивности плавления и изменения ширины пробки вдоль зоны плавления, включающим определение средней температуры расплава, перетекающего из тонкой пленки в область циркулирующего запаса. Далее необходимо располагать методами расчета мощности, потребляемой в зонах питания, задержки и плавления, а также методами предсказания условий, вызывающих флуктуации производительности экструдера. Казалось бы, можно свести всю задачу моделирования к описанию полей скоростей, температуры и напряжений как в твердой, так и в жидкой фазах, из которых можно рассчитать все другие интересующие нас переменные. Однако в случае пластицирующей экструзии получить строгое решение задачи гораздо труднее, чем в случае экструзии [c.433]

На систему могут влиять различные внешние силы, такие, например, как электрическое или магнитное поля, гравитационные силы, температура, давление и т. д. Но если на систему не действуют никакие из перечисленных выше факторов, кроме температуры и давления, то правило фаз Гиббса записывается так [c.154]

Кроме температуры и давления на равновесие могут влиять и такие факторы, как электрическое Э, магнитное М, гравитационное Г поля. При равновесии системы должно соблюдаться [c.18]

Правило фаз Гиббса определяет связь между числом внещних и внутренних факторов равновесия и количеством сосуществующих фаз. Из внешних факторов равновесия для химических систем наибольшее значение имеют давление и температура. Влиянием остальных факторов (гравитационных, электромагнитных полей, капиллярных сил и т. п.) пренебрегают. Под внутренними факторами равновесия понимают число К независимых компонентов системы. Тогда общее число факторов, определяющих фазовое равновесие, равно К + 2, где 2 соответствует внешним факторам равновесия. Число степеней свободы С определяется как разность между максимально возможным числом фаз К + 2 и действительно существующим числом фаз Ф в системе [c.325]

Основная задача химико-технологического процесса состоит в направленном (заданном) изменении макроскопических свойств участвующих в этом процессе веществ состава, агрегатного состояния, температуры, давления. Для этого на систему воздействуют подачей или отводом теплоты, внешними силовыми полями (гравитационными, центробежными и др.), перемещением под действием силы давления и т.п., что приводит к переносу субстанции-энергии, массы, импульса. Предельным состоянием системы является подвижное равновесие, которое не приводит к изменению макроскопических свойств участвующих в процессе веществ во времени и пространстве. Таким образом, равновесным называют такое состояние системы, при котором перенос субстанций отсутствует. [c.25]

Любая химическая система существует в каких-то условиях при определенных температуре и давлении, при определенной напряженности гравитационного, магнитного, электрического и электромагнитного полей. [c.71]

Независимые переменные. Состояние системы (газ, чистая жидкость, раствор и т. д.) в общем случае определяется температурой, энтропией, объемом, давлением, составом, величиной электрического заряда, величиной поверхности, внешними полями электрическим, магнитным и гравитационным, интенсивностью внешнего излучения я т. д. Одновременный учет влияния всех этих факторов очень сложен и в нем, как правило, нет необходимости. В большинстве случаев решающую роль играют не все, а только некоторые из величин, характеризующих состояние системы. В таких случаях все остальные величины можно считать постоянными и не учитывать их влияния. [c.29]

Разность динамических давлений, соответствующих скоростям в рабочем окне в опытах с выделениями тепла и без них, характеризует воздействие гравитационных сил (теплового напора) на скоростное поле в рабочем окне укрытия, другими словами, действительный тепловой напор в рабочем окне. Найдя тепловой напор, можно определить соответствующую ему разность температур Д0. Отнесем А0 к Д/у и получим коэффициент X расчетного перепада температур (см. табл. 1У.2) [c.162]

Постоянная % называется константой распада радиоактивного вещества. Как видно из дифференциального уравнения, эта величина представляет собой долю атомов, распадающихся в единицу времени единица времени выбрана достаточно малой, так что в течение этого времени распадается лишь небольшая доля атомов и N остается практически неизменным. Во всех случаях Я, имеет размерность обратного времени и часто выражается в сеп . Следует отметить, что попытки повлиять на постоянную распада путем изменения обычных экспериментальных условий, таких, как температура, химическое состояние, давление, гравитационные, магнитные и электрические поля, не привели к измеримым результатам. [c.16]

Вначале предположим, что можно пренебречь всеми мешающими обстоятельствами. Сколько переменных тогда имеется Л ы читаем — две давление и температура (в менее традиционной хи-[ин это число увеличивается до 3 или больше, если нас пнтересу-)т эффекты магнитного или гравитационного поля). Состав каж-ой фазы можно определить, ссли известно количество каждого омпонента. Но вовсе не обязательно точно определять общую la y фазы необходимо строго определить лишь мольную долю аждого компонента. Поскольку Xi x-2- -...- -X =l, одна нз моль-ых долей будет фиксирована, если все другие точно определены, [c.311]

Безразмерные параметры переноса, характерные для течений, вызванных выталкивающей силой, несколько отличаются от соответствующих параметров вынужденных течений. Причина состоит в том, что характерная скорость, называемая здесь 11с, не является непосредственно заданным внешними условиями параметром Еозникновения движения. Она определяется не заданием скоростей или перепадов давления, а другим способом. Например, она может возникать вследствие условий, наложенных на температуру во взаимодействии с гравитационным полем. Поэтому она выражается именно через такие параметры. [c.59]

Во многих случаях разделение может быть осуществлено за счет различия в скорости движения различных компонентов смеси. Разделить смесь, компоненты которой различаются по физическим свойствам, можно путем приложения соответствующих сил, таких, как давление, электрический потенциал, магнитное поле, гравитационное поле, центробежная сила, или сил, вызванных градиентом температуры. Эффективность разделения физическими методами часто зависит от степени различий в физических свойствах разделяемых веществ (растворимости — при разделении смеси песка и хлорида натрия, летучести, размера молекул, способности диффундировать, полярности молекул, ионной подвижности и т. д.). На этом принципе основано большое число инструментальных методов анализа, таких, как газовая хроматография, диализ (как, например, в химическом анализаторе Te hni on SMA , о котором упоминалось в гл. 1), электрофорез, ультрацентрифугирование и др. [c.58]

Связь давления и температуры в гравитационном поле земной коры, а также геохимические процессы дисперсии, миграции и затвердевания впервые подробно опИ сал Рамберг . Активность данного вещества (минерала) непостоянна, она изменяется в зависимости от состава окружающих веществ (даже в тех случаях, "когда состав и размеры самого минерала, давление и температура постеянны), так как окружающая среда определяет поверхностную энергию рассматриваемой фазы-. При мета-,соматических процессах (или при метаморфизме, что, по сути дела, то же самое) в однородной породе всегда будет действовать градиент активности, обусловливающий дифференциацию породы путем рассеяния нехоторых составляющих (минералов) в ограниченных участках, миграции рассеянных элементов в пункты пониженной активности и их консолидации. Эти различные виды активности — наиболее важный фактор, который следует учитывать при теоретическом рассмот )ении метаморфической дифференциации. Конкреции содержат главным об- [c.564]

В природе наблюдаются также обратные явления, когда минеральные парагенезисы, свойственные-высоким температурам и давлениям, повторно появляются по мере падения температуры образуется смесь карбонатов и силикатов или даже свободный кремнезем ( ретроградный метаморфизм или ретроморфизм ). На основании своих общих исследований влияния гравитационного поля на минерализацию в глубинах земли Рамберг пришел к несколько иному взгляду на парагенезис волластонит — кварц — кальцит, нежели [c.585]

Если каждой микрочастице отвечает определенная волна, то, согласно теории де Бройля, каждой волне, в свою очередь, должна быть присуща некоторая частица. Примером может служить фотон. Для ряда волновых процессов соответствующие им частицы экспериментально не обнаружены. Однако их введение в науку оказалось очень полезным. Подобные частицы получили название квазичастиц [лат. quasi (квази) — якобы]. Укажем на некоторые из них магноны (квазичастицы магнитного поля), фононы (квазичастицы звуковых волн), гравитоны (квазичастицы гравитационных волн) и др. Понятие квазичастицы относительно. Например, фотон в земных условиях — квазичастица. В то же время фотон, как обычная частица проявляет себя Б световом давлении, отклоняется от прямолинейности движения в гравитационном поле Солнца. В макрокосмосе обнаружены тела, в ядрах которых при температуре порядка миллиардов градусов как бы бушуют фотоны. При этом они могут развить такое огромное внутреннее давление, которое приведет небесное тело к катастрофическому взрыву, сопровождающемуся яркой вспышкой, по своей интенсивности превосходящей светимое Солнце в сотни тысяч раз. Дифракционные и интерференционные картины получены также для протонов, нейтронов, [c.7]

Решая какую-либо задачу методами термодинамики, необходимо определить понятие системы, т. е. дать ответ на вопрос, какую именно часть физического мира можно выделить из окружающей внешней среды для термодинамического рассмотрения. Если говорят система гомогенна, то это значит, что ее свойства одинаковы во всех частях и она непрерывна от точки к точке. Система характеризуется такими свойствами, как размер, температура, плотность, давление, цвет, наличие магнитного, элек трического или гравитационного полей и т. д. Если говорят система гетерогенна, то это значит, что в ней присутствуют две или несколько отдельных областей, называемых фазами, которые отделены друг от друга поверхностями, называемыми границами раздела. Термодинамика гетерогенных систем обсуждается в гл. 3. В данной главе мы будем иметь дело с крайне простыми гомогенными системами. Системы бывают двух типов открытые и закрытые. В закрытой системе масса не может увеличиваться или уменьшаться во время изменения системы, которое мы называем процессом, хотя энергия может убывать или поступать. В открытой системе как масса, так и энергия могут уменьшаться или увеличиваться. [c.60]

В почвенных системах, однако, на величину 0 , могут влиять ие только давление, температура и концентрация растворенных веществ, но также и силы, связанные со скелетом почвы, в том числе поверхностное натяжение воды на межфазных поверхностях вода — воздух и силы, удерживающие воду на заряженных поверхностях. Внешние силовые поля, например гравитационное поле, также влияют на величину 6 . Проблема ссстопт, следовательно, в выборе [c.91]

Вывод правила фаз. Рассмотрим равновесную систему, состоящую из р фаз и с компонентов. Если фаза содержит с компонентов, то ее состав может бкть описан с помощью (с—1) концентраций. Число требуемых концентраций на единицу меньше числа компонентов, так как концентрация одного из компонентов может бкть получена с помощью соотношения ЕХ = 1, где X представляет собой мольную долю -того компонента. Таким образом, общее количество концентраций, которое характеризует систему, равно с— )р. В общем случае следует рассматривать еще две степени свободы, а именно температуру и давление, и поэтому число независимых переменных равно (с—1)р- -2. Нельзя говорить о температуре и давлении для каждой, фазы в отдельности, так как все фазы находятся в равновесии и поэтому имеют одинаковые температуру и давление (стр. 135). Чтобы не рассматривать разности давлений в системе, обусловленные гидростатическим давлением, предполагается, что на систему не действует гравитационное поле. Если температура или давление поддерживаются постоянными, то число независимых переменных будет равно (с—1)рЧ-1. С другой стороны, если система подвергается воздействию, например, сил магнитного поля, то число независимых переменных будет равно (с—1)р-ЬЗ. [c.260]

Мембранное разделение газовых смесей основано на действии особого рода барьеров, обладающих свойством селективной проницаемости компонентов газовой смеси. Обычно мембрана представляет собой жесткую селективно-проницаемую перегородку, разделяющую массообменный аппарат на две рабочие зоны, в которых поддерживают различные давления и составы разделяемой смеси. В общем случае понятие мембраны не обязательно связано с существованием такой перегородки и перепадом давления. В широком смысле под мембраной следует понимать открытую неравновесную систему, на границах которой поддерживаются различные составы разделяемой смеси под действием извне полей различной природы (ими могут быть поля температуры и давления, гравитационное и электромагнитное поле, поле центробежных сил). Разделительная способность такой системы формируется комплексом свойств матрицы мембраны и компонентов разделяемой смеси, их взаимодействием между собой. Существенна и степень неравновесностн такой системы. [c.10]

Уравнение состояния. Если ограничиться изучением термодинамических свойств простой системы, т. е. не принимать во внимание влияние внешних силовых полей, например гравитационного, электростатического или магнитного, и, кроме того, предположить, что система находится в покое, то состояние ее совершенно однозначно определится тремя величинами объемом V, давлением р и температурой Т. Следоьательно, объем, давление и температура связаны между собой некоторой зависимостью, которая в самом общем виде выражается уравнением [c.8]

Свойства, совокупностью которых определяется состояние системы, связаны друг с другом с изменением одного из них изменяется по крайней мере еще одно. Это взаимосвязь находит выражение в функциональной зависимости термодинамических параметров. Уравнение, связывающее термодинамические параметры системы в равновесном состоянии, называется уравнением о-сгояшХ ТШсГ уравненйе ф Р, V, Т) = О является /уравнёниём состояния чистого вещества, если отсутствуют электрическое и магнитное поля, можно пренебречь энергиями гравитационной и поверхностной, объем равномерно заполнен и во всех частях системы давление и температура постоянны. Для гомогенной смеси (раствора) появится еще одно условие — постоянство концентрации веществ по всему объему. В случае гетерогенной системы [c.16]

Давление в атмосфере меняется с высотой по мере того, как происходит изменение концентрации молекул. Для простоты предположим, что в вертикальном сечении атмосферы повсюду одинаковая температура. Пусть Р обозначает давление, р—плотность газа (р=вес1У=РМЩТ), М — молекулярный вес, д — гравитационную постоянную и к — высоту. Изменение давления воздуха с высотой в поле тяготения пропорционально плотности воздуха (масса/объем) и гравитационной постоянной [c.242]

Навеску 150 г полиамидных гранул (см. прим. 1) сушат при 80 °С при 3—6 мм рт. ст. в течение 8 ч. Высушенный полимер загружают в котелок аппаратуры для формования, закрывают тщательно крышку, заглушают отверстие в днище котелка и пропускают струю сухого инертного газа, не содержащего кислорода (азота или двуокиси углерода). Котелок нагревают до 275 °С и по достижении этой температуры заканчивают пропускание азота и соединяют штуцер на крышке с промывной склянкой (гидравлический затвор), поддерживая в котелке температуру 275 °С в течение 1 ч для окончательного удаления газов из расплава. Одновременно вместо заглушки в днище устанавливают фильеру с одним отверстием диаметром 1 мм, отключают скляику и вводят в котелок азот под давлением 1—2 ат. На расстоянии 2—3 м снизу котелка помещают барабан и наматывают падающее волокно, регулируя скорость намотки и количество массы (давление в котелке) соответственно требуемой толщине волокна. Толстое волокно и жилку можно получать, собирая падающее волокно на пол без наматывания на барабан ( гравитационное прядение ). [c.330]