Время в обратимом процессе при

Обратимым называется процесс, который можно в любой момент заставить протекать в обратном направлении, изменив какую-нибудь независимую переменную на бесконечно малую величину. Например, при обратимом расширении газа процесс может быть остановлен в любой точке путем бесконечно малого увеличения давления, которое поршень оказывает на газ. Обратимый процесс часто определяют как ряд последовательных состояний равновесия. Такие процессы являются идеализацией реальных процессов экспериментально к ним можно приблизиться, но никогда нельзя достигнуть. Чтобы провести конечный процесс обратимо, нужно бесконечно большое время. Обратимые процессы [c.21]

Процесс образования центров кристаллизации обратим. Даже при сравнительно высоких температурах при беспрерывном движении молекул в жидкости возможны случаи образования центров кристаллизации. Но из-за быстрого поступательного движения частицы, образующие такой кристалл, удаляются друг от друга, и центр кристаллизации распадается. Таким образом, происходит все время обратимый процесс образования и распада центров кристаллизации. С понижением температуры и связанным с этим уменьшением скорости движения молекул и ионов некоторые из образовавшихся центров кристаллизации не распадаются, а сохраняют упорядоченное расположение молекул. В общем движении молекул жидкости такие центры кристаллизации при соответствующих температурных условиях представляют собой отдельные агрегаты, передвигающиеся в жидкости одновременно с ее молекулами и ионами. [c.139]

В области органической химии было предложено множество эмпирических формул, связывающих реакционную способность (химическую) и строение 12, 166]. Однако большинство из них позволяют дать лишь качественную оценку и приводят к очень плохому количественному совпадению. Правда, в последнее время в этом направлении был сделан ряд довольно успешных попыток, причем большинство из них такого же типа, как и соотношение Бренстеда — Педерсена для общего кислотно-основного катализа они дают линейную связь свойств молекул со свободной энергией. Подобно соотношению Бренстеда — Педерсена, они основаны на предположении, что, если данная молекула принимает участие в двух обратимых процессах, изменение строения одинаковым образом влияет па относительные изменения свободной энергии в обоих процессах. [c.524]

Таким образом, величина д/Т представляет собой минимальное возрастание энтропии, осуществляемое только в условиях обратимого переноса теплоты, т. е. когда нагреваемая система находится в тепловом равновесии с нагревающим ее окружением. Теплота переходит от одного тела к другому вследствие того, что они не находятся в равновесии, а для того, чтобы перенос тепла осуществлялся обратимым путем, потребовалось бы бесконечно большое время. Подлинно обратимые процессы являются идеализациями реально протекающих необратимых процессов. Но важно отметить, что в любом реальном (необратимом) процессе возрастание энтропии должно превышать величину д/Т, однако чем медленнее и осторожнее будет осуществляться перенос теплоты, тем меньше будет разница между величинами и д/Т. [c.55]

В обратимом процессе через некоторое время устанавливается равновесие. Равновесным состоянием называется такое термодинамическое состояние системы, которое при постоянных внешних условиях не изменяется во времени, причем стабильность характеристик системы (состав, давление и др.) не обусловлено протека- [c.174]

Более детальный механизм превращения исходных веществ в конечные продукты дается теорией переходного состояния. Согласно этой теории реагенты взаимодействуют с образованием неустойчивых переходных состояний, называемых активированными комплексами, которые самопроизвольно диссоциируют на конечные продукты. Кроме того, предполагается, что все время существует равновесие между исходными реагентами и активированными комплексами и что скорость распада комплекса одна и та же для всех реакций и равна кТ/Ь, где к — постоянная Больцмана, а Ь = 6,62-10 эрг-сек — постоянная Планка. Таким образом, для прямой элементарной реакции обратимого процесса [c.43]

Здесь ДЯ и AS — изменения энтальпии и энтропии, которые, согласно (52.2), соответствуют уравнению химической реакции. Таким образом измерением электродвижущей силы и ее температурной зависимости можно определить величины ДС, ДЯ и Д5 для реакции (52.2). Так как все три величины являются функциями состояния, то их значения ие зависят от того, протекает ли реакция (при постоянной температуре и постоянном давлении) необратимо (случай б".) или обратимо (случай в".). Напротив, теплота, принятая системой (которая зависит от пути в пространстве состояния), при необратимом протекании равна ДЯ, при обратимом процессе равна ГД5, в то время как в последнем случае, согласно (52.31), ДЯ равна сумме подведенной теплоты и электрической работы, подведенной потенциометром к системе. Термодинамическое исследование гетерогенной реакции с помощью обратимых гальванических элементов играет также важную роль при экспериментальной проверке теплового закона Нернста ( 38). [c.270]

Образование циклических аддуктов — термодинамически выгодная реакция, протекающая с выделением тепла (около 80 кДж/моль). В то же время это обратимый процесс, и образующиеся аддукты при повышенных температурах распадаются на исходные вещества. [c.344]

Протолитические, а также и многие другие реакции ионов являются обратимыми процессами. Поэтому при изучении ионных реакций часто приходится иметь дело с определением термодинамически равновесных концентраций тех или иных ионов. В то же время в результате сильных электростатических взаимодействий между ионами уже при малых концентрациях перестают быть применимыми законы для идеальных растворов, в частности, закон действия масс в его простейшей формулировке (хотя электростатические взаимодействия в растворе ослаблены по сравнению с газом, они остаются значительно более сильными, чем взаимодействие между незаряженными частицами). При расчетах равновесных концентраций ионов необходимо, как правило, пользоваться термодинамической константой равновесия, выраженной через активности ионов. [c.32]

Иногда дают неверную формулировку второго закона, учитывая лишь первое слагаемое уравнения (235), т. е. dS = dQ T. Это выражение справедливо лишь для обратимых процессов. В то же время известно утверждение, что энтропия может лишь увеличиваться это верно только для адиабатических процессов, когда iiQ = 0. Часто без всякой необходимости сужают формулировку второго закона, полагая, что в изолированных системах dS>0. Это является неоправданным ограничением, так как преобразование энергии в работу не влияет на энтропию по- [c.234]

На процессах окисления — восстановления основана работа широко распространенных химических источников электрического тока — свинцового и щелочного аккумуляторов. Это также гальванические элементы, но материалы в них подобраны с таким расчетом, чтобы была возможна максимальная обратимость процесса, иными словами, чтобы многократное повторение циклов зарядки и разрядки совершалось без необходимости добавления участвующих в их работе веществ. В настоящее время аккумуляторы получили широкое разнообразное применение в различных областях народного хозяйства. Они являются необходимой принадлежностью всех машин, на которых установлены двигатели внутреннего сгорания. Шахтные электровозы, грузовые электрокары, подводные лодки также работают на использовании свинцовых аккумуляторов. Не менее широкое распространение имеет свинцовый аккумулятор и в повседневной лабораторной практике, так как является дешевым и удобным источником тока. [c.271]

Рассмотрим теперь сложный процесс, состоящий из прямого цикла машины Мх и обратного цикла машины М . Этот процесс представляет собой, очевидно, обратимый цикл, так как он состоит из двух обратимых циклов. Во время сложного процесса при температуре 0 теплота не изменяется, потому что теплота Qo, которая передана машиной уИ1 при температуре снова поглощается при этой же температуре машиной Мг. Однако во время цикла при температуре количество теплоты Q поглощается машиной Му, а при температуре 2 количество Q2 передается машине М2. Поэтому можно машины М[ и Мг, когда они работают совместно по описанному выше способу, рассматривать как единую обратимую циклическую машину, которая действует между температурами /1 и t2. А для такой машины согласно определению функции / [c.101]

В гальванических элементах (рис. 11.2 и 11.3) химические реакции на электродах протекают тем медленнее, чем большим сопротивлением обладает внешняя цепь (выводы, вольтметр). Принципиально можно замкнуть электроды проводником бесконечно большого сопротивления, и реакция будет идти бесконечно медленно, так что в каждый момент будет существовать равновесие между электродами и растворами. Такое течение реакции является обратимым. В случае термодинамически обратимого процесса получается максимальная электрическая работа. Она равна ЭДС элемента ( ), умноженной на переносимый заряд. Если во время реакции произойдет восстановление и окисление 2 моль однозарядных ионов, то, по закону М. Фарадея, перенесенный заряд равен где Р — число Фарадея. Электрическая работа при изо-барно-изотермическом процессе совершается за счет убыли энергии Гиббса, поэтому — АС = гРЕ. Подставив это выражение в уравнение Гиббса — Гельмгольца (2.39), получают — гРЕ = АН,— [c.170]

Термодинамика описывает обратимые процессы, состоящие из совокупности состояний равновесия. Такие процессы протекают бесконечно медленно. Поэтому время в обратимых процессах не фигурирует и для них понятие скорости не имеет смысла. [c.413]

Наиболее близки к обратимым процессам стационарные. В этих процессах параметры не зависят от времени. Однако время фигурирует в потоках, которые имеют место при стационарных процессах. [c.413]

В обратимом процессе через некоторое время устанавливается химическое равновесие. Равновесным состоянием называется такое термодинамическое состояние системы, когда при постоянных внешних условиях параметры системы (состав, давление и др.) не изменяются во времени, причем стабильность характеристик системы не обусловлена протеканием какого-либо процесса с участием внешней среды . Истинное равновесие является динамическим - постоянство свойств системы обусловлено не отсутствием процессов на молекулярном уровне, а одинаковой скоростью прямого и обратного процессов, [c.186]

Казалось бы, для решения практических задач применение энтропии не оправдано, так как во всех уравнениях, относящихся к необратимым процессам, например в (IV, 13), фигурируют знаки неравенства и, следовательно, зная характеристики необратимого процесса, невозможно вычислить А5. Однако это затруднение легко обойти чтобы решить задачу расчета А5, достаточно представить изучаемый процесс протекающим обратимо, иными словами, надо заменить его мысленно таким сочетанием обратимых процессов, в результате которых система пришла бы в то же конечное состояние, что и при фактическом ее изменении. Действительно, такой прием позволяет вычислить А5, так как для обратимых процессов в расчетных уравнениях фигурируют знаки р а-венства в то же время величина А5, найденная на этом фиктивном пути, является изменением энтропии в действительном процессе, так как изменение энтропии не зависит от характера превращения. (Поэтому невозможность осуществления обратимого процесса не может служить помехой для применения описанного приема.) [c.88]

Если при истинном равновесии существует связь между силой и ее действием, то при ложном равновесии такой связи нет. Поэтому при смещении ложного равновесия происходит необратимый процесс (например, взрыв), в то время как изменение истинного равновесия всегда должно быть обратимым процессом. (Напомним, что принцип Ле-Шателье приложим лишь к системам, находящимся в истинном равновесии.) [c.459]

Уравнение кривой потенциал — время для обратимых процессов при условии растворимости продуктов реакции имеет следующий вид [8] [c.136]

Теоретический фундамент полярографии в настоящее время настолько окреп, что с помощью имеющихся теоретических соотношений можно на основании опытных данных (по полярограмме) делать выводы а) о числе электронов, принимающих участие в электродном процессе б) об обратимости процесса, т. е. [c.285]

Дыхание животных и растений и тление их останков 3, 4) постоянно возвращает атмосфере (и водам океана) громадные массы углерода в виде углекислого газа. Если бы не происходило побочных процессов, общее возвращаемое подобным образом количество СО2 должно было бы приблизительно равняться усвоенному за то же время растениями. Однако в действительности всегда имеет место некоторый вывод углерода из круговорота за счет частичной минерализации останков растений (5) и животных (6) с образованием торфа, ископаемых углей, нефти и т. п. Поэтому круговорот углерода не является вполне обратимым процессом и уже в его органической части намечается основная линия свободного развития истории этого элемента — постепенный переход его из атмосферы в минералы земной поверхности. [c.572]

Постулат Планка может служить основой для учения о вто ром начале термодинамики. Применим его к круговому процес су, носящему название цикл Карно, который лежит в основе тепловой машины, исследованной им. В этой машине некоторое произвольное рабочее тело , имеющее объем У и находящееся под давлением р, расширяясь до объема Уг и давле ния р2, производит работу гг 1 (рис. 1.2). Температура тела во время этого процесса поддерживается постоянной, равной 6, за счет обратимого поглощения энергии в форме теплоты в количестве Ql от некоторого термостата, имеющего температуру /1, [c.25]

Уравнения (11.18) — (И-21) являются одними из наиболее важных в термодинамике, так как они связывают изменение изобарного потенциала или свободной энергии с изменением энтальпии или внутренней энергии и энтропии. В этих уравнениях величины 1/ и Qp, очевидно, относятся к разным процессам (обратимому и необратимому). По определению (с. 28) величина (Эр характеризует необратимый изотермический процесс, в котором не совершается никакой другой работы, кроме работы против сил внешнего давления. В то же время отличающееся от нуля значение указывает на величину возможной полезной работы, которую можно получить при обратимом проведении процесса. Естественно, в обратимом процессе величина теплового эффекта уже не будет равна А//, а будет характеризовать так называемую обратимую теплоту реакции. [c.37]

Важной характеристикой любого процесса является работа. Однако ее величина в одном и том же процессе в зависимости от способа его проведения может быть различной. Это обусловлено возможностью различных потерь ра-боты, например вследствие трения. В результате фактически произведенная или затраченная работа не полностью характеризует процесс. Для того чтобы получить точное представление о данном процессе, вводят понятие о максимальной работе, которая могла бы быть произведена в идеальных условиях. Это возможно лишь в некотором воображаемом процессе, в ходе которого и система, и окружающая среда все время находятся в состоянии теплового равновесия. Подобный процесс является обратимым— все промежуточные состояния при переходе системы из начального состояния в конечное в точности повторяются на обратном пути, т. е. они по существу представляют собой последовательность бесконечно близких друг к другу положений равновесия. Если система, совершившая обратимый процесс, возвращается в исходное состояние также обратимым путем, то после этого ни в системе, ни в окружающей среде не остается каких-либо изменений. Реальные процессы могут лишь приближаться к обратимым, но для этого они должны совершаться бесконечно медленно. [c.19]

Для обратимых процессов в, одних случаях практически мгновенно, В других случаях через некоторое время наступает состояние равновесия. В состоянии равновесия концентрации составных частей системы во времени Не изменяются. Но равновесия являются динамичными, т.е. реакции не прекращаются, поэтому в равновесных процессах возможны смещения при внешних воздействиях. [c.111]

Таковы в общих чертах современные гипотезы образования различных тел солнечной системы из газо-пылевой туманности. В ходе их эволюции происходит процесс, обратный созданию. За все время существования Солнечной системы, которое оценивается в 5— 6 млрд. лет, происходит закономерный обратимый процесс разрушения астероидов и комет в более мелкие [c.150]

Из результатов табл. 3 следует, что над смазкой существует определенное давление паров, соответствующее примерно 60%-ной относительной влажности атмосферы. Если образец увлажненной смазки нагревать при 70 °С в атмосфере с относительной влажностью 60%, то, как показывают наблюдения, вся ранее поглощенная вода испарится, хотя необходимое для этого время в 2—3 раза больше того, которое затрачивается при поглощении такого же количества паров при 20 С. Например, образец смазки был выдержан в течение 2 ч при 20 С над чистой водой. Количество поглощенных за это время паров составило 2,5% от веса смазки. Затем под колпачок был введен 38,1%-ный раствор серной кислоты (относительная влажность над которым составляла примерно 60%), и образец смазки при температуре 70 "С выдерживался 2 и 5 ч. Вес смазки при этом уменьшился на 1,7 и 2,4% соответственно, т. е. за 5 ч вес практически восстановился до первоначального значения. Таким образом, поглощение паров воды смазкой ЦИАТИМ-221 является практически обратимым процессом. [c.387]

Классическая термодинамика изу чает лишь изолированные и закрытые системы, обратимые или равновесные процессы. Согласно законам классической термодинамики при всех процессах, происходящих в замкнутых систе.мах, энтропия или возрастает (необратимые процессы), или остается постоянной (обратимые процессы). Продолжительное время считалось, что равновесная термодинамика является началом и [c.64]

Хронопотенциометрия с обращением направления тока (в момент Тх) позволяет определить адсорбцию на электроде продуктов обратимой электрохимической реакции. Переходное время обратного процесса с увеличением количества адсорбированного продукта возрастает, стремясь к переходному времени прямого процесса XI [334, 335]. Метод был использован для изучения адсорбции иода при окислении иодида на платиновом электроде [334, 335] и лейко-формы при восстановлении рибофлавина на ртутном электроде [335]. В последнем случае при обращении тока сначала происходит окисление неадсорбированной лейко-формы, а затем уже окисление адсорбированных на электроде частиц [335]. [c.66]

В котором обязательно присутствует тепловая энергия обрт выделяемая или поглощаемая системой во время обратимого процесса. [c.188]

Вследствие того, что по условию процесс перемешивания зазнородных газов проводится при Т, Р=сопз1, убыль энергии иббса при обратимом проведении процесса равна максималь-но-полезной работе и просто работе — в необратимых процессах. Следовательно, в прямом процессе преобладает доля самопроизвольного, в обратном процессе — разделение смеси газов на отдельные компоненты, который может проходить только при затрате работы и в таком количестве, которая должна компенсировать уменьшение энергии Гиббса в прямом процессе, преобладает доля несамопроизвольного процесса. В обратимом процессе затраченная работа будет минимальной. Фактически же процесс разделения газов проводят с конечной скоростью, поэтому на него затрачивается гораздо больше работы, чем в обратимом процессе. Однако затрачивая в необратимом процессе избыток энергии на разделение газов, значительно выигрывают время на их разделение. [c.127]

Однии из распространенных методов очистки водородсодержащего газа от двуокиси углерода при производстве водорода является ыетод горячей поташной очистки, основанный на обратимой хемо-сорбции двуокиси углерода растворами карбоната калия [I]. К преимуществам этого метода, по сравнению с моноэтаноламиновой очисткой, относят высокую химическую и термическую стойкость абсорбента, возможность осуществления абсорбции и десорбции при одинаковой температуре, исключая затраты на теплообменную аппаратуру, более низкий удельный расход пара на регенерацию абсорбента, меньшую коррозионную активность рабочей среды. Однако, в отличие от моноэтаноламиновой очистки, поташный метод имеет ограничения по глубине извлечения двуокиси- углерода из газового потока, но разработанные в последнее время модификации процессов, включающие в состав хемосорбента различные активирующие добавки [2,3], способствуют устранению в некоторой степени этих недостатков. Усовершенствованием метода горячей поташной очистки является организация процесса по многопоточным схемам [4]. [c.94]

Все термодинамические способы повышения степени рекуперации тепловой энергии в узлах теплообмена и ТС в целом определяются вторым законом термодинамики [7,20-24] идельаные обратимые процессы протекают без изменения энтропии, в то время как в реальных, необратимых процессах, она возрастает. Наиболее отчетливо это видно из анализа идеального цикла Карно, в котором возможно максимальное превращение имеющегося тепла в работу. Если обозначить количество тепла при температуре потока Т через Ц, а -температура окружающей среды, то теоретически максимально возможное количество работы А, получаемое в цикле Карно, равно Q (Т -Т )/Т . Величина TQ/TJ - часть тепла, которое рассеивается в атмосферу (рис. I). Зависимость цикла Карно от температуры =(Т]--Тд)/Т представлена на рис. 2. Из изложенного вытекает несколько важных термодинамических предпосылок, учет которых при синтезе оптимальных ресурсосберегающих ТС позволяет обеспечивать их высокую эффективность. [c.38]

Существуют взаимодействия промежуточного характера между ван-дер-ваальсовыми взаимодействиями и химической связью. Отличие их от ван-дер-ваальсовых состоит в пространственной локализации связи и большей энергии образования связи (10—40 кДж/моль, тогда как энергия ван-дер-ваальсовых взаимодействий не превышает 8—10 кДж/моль). В то же время энергия рассматриваемых взаимодействий много меньше, чем энергия обычной химической связи (порядка 400 кДж/моль). Можно отнести интересующие нас взаимодействия к слабым химическим связям. Происходит образование молекулярных агрегатов (ассоциатов, сольватов), которые, однако, весьма не устойг чивы из-за малости энергии связи. Неустойчивость соединения, легкая обратимость процесса образования связи — наиболее характерный признак, отличающий ассоциаты от большинства молекул. [c.285]

Как видно из приведенных выше формул молекулярных сит, все они содержат кристаллизационную воду. В процессе производства эта вода удаляется, в результате чего материал активируется, т. е. приобретает способность адсорбировать воду или другие соединения. Первоначальное присутствие кристаллизационной воды и весьма прочная адсорбция воды и других полярных соединений послужили основанием для высказывавшихся предположений о возможном химосорбционном механизме адсорбции па молекулярных ситах. Однако в настоящее время доказана идеальная обратимость процесса на молекулярных ситах, и, следовательно, истинный механизм адсорбции является чисто физическим. [c.67]

Летучесть амина, подвергаюп1егося замещению. Отщепление амина от основания Манниха является обратимым процессом [67, 109]. Ес чи вторичный амин, образующийся во время реакции, не будет удален, то он, вступая в реакцию с ненасыщенным соединением с сопряженной системой связей, может конкурировать с сосдипением, ппдвергаюпшмся алкилированию. Поскольку четвертичные соли оснований Манниха легко вступают в реакцию обмена с третичными аминами [6в, г, 86], то отщепление амина от этих солей также, вероятно, является обратимым процессом, причем удаление третичного амина посредством испарения желательно и в этом случае. Триметиламин т. кип. 3,5°), диметиламин [c.191]

Создание тепловых помех взаимодействию положительно и отрицательно заряженных глинистых частиц приводит к задержке формирования пленочных покрытий на электрохимических флокулах. В то же время активная десорбция КПАВ с зарождающимися поли- и монослоями флокул приводит к обратимости процессов третьей фазы с продлением области второй фазы с интенсивным темпом повышения объема флокул, но уже с более высоким (выше 0,1 %) уровнем концентрации катионного ПАВ в растворе, а значит, с использованием всего потенциала данной фазы. Задержка превращения электрохимической флокулы в пленочную, в конечном счете, приводит к расширению зоны распространения второй фазы в сторону больших концентраций флокулянта. Третья же фаза с пленочными эффектами, возможно, смещается при повышении температуры и распространяется в области более 0,3 % КПАВ и/или одновременно сжимается. [c.131]

Сульфирование является обратимым процессом, так что во время реакции часто наблюдается изомеризация (см. раздел 1.5.8.3). Арены можно сульфировать также действием хлорсульфоновой кислоты или серной кислотой с хлористым тионилом, в этом случае реакции проходят уже при комнатной температуре [c.477]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология