Процесс самопроизвольный необратимый

Кроме тех свойств энтропии, о которых говорилось, она является критерием возможности и направления процессов, а также состояния термодинамического равновесия в изолированных или адиабатно-изолированных системах. Если в изолированной системе протекает самопроизвольный необратимый процесс, то, как следует из (II, 104), энтропия возрастает. Условие (II, 104) является условием осуществимости данного процесса в изолировашюй системе. Процессы, для которых энтропия у.мепьшаегся, т. е, Д5<0, неосуществимы в изолированных системах. Если процесс возможен в прямом и обратном направлениях, то в изолированной системе он будет протекать в том направлении, которое сопровождается увеличением эптропни. При протекании процессов в изолированной системе энтропия ее увеличивается и одновременно система приближается к состоянию равновесия. Когда система достигнет состояния равновесия, то все процессы прекратятся, и энтропия будет [c.115]

Принципиальным успехом теории термодинамики необратимых процессов явилось нахождение взаимосвязи между скоростью производства энтропии за счет самопроизвольных необратимых процессов внутри открытой системы и установлением в ней стационарного неравновесного состояния. Иными словами, во многих случаях оказалось возможным по характеру изменения во времени величины предсказывать установление в открытой системе [c.339]

Распространение теплоты происходит в виде теплообмена между телами, имеющими различную температуру. Тело более нагретое отдает теплоту, а менее нагретое поглощает ее. Перенос теплоты— процесс самопроизвольный, необратимый и ведет к выравниванию температуры тел. Он происходит тремя способами теплопроводность, конвекция и излучение (радиационный теплообмен), один из которых для конкретного случая теплообмена может быть преобладающим. [c.162]

В изложенных выше рассуждениях и выводах, имевших исходным пунктом второй закон термодинамики в формулировке Клаузиуса (или В. Томсона), основное внимание уделялось коэффициенту полезного действия тепловых машин, т. е. вопросу, имеющему, казалось бы, с точки зрения теории частный и узкий характер (хотя и очень важному для практики). Между тем результатом всех рассуждений явился вывод очень широкого, хотя не всеобъемлющего за кона природы, который правильнее всего назвать законом существования функции состояния энтропии и ее возрастания при самопроизвольных необратимых процессах. (Ряд исследователей видят здесь два отдельных, независимых положения.) [c.109]

Таким образом, равновесные процессы относятся к обратимым, а неравновесные или самопроизвольные процессы-к необратимым. Целесообразно вычислить равновесные условия для системы химических веществ это интересно главным образом по двум причинам во-первых, поскольку [c.52]

Действительно, самопроизвольные необратимые процессы вроде стеклообразования, гелеобразования или смолообразования, в которых пересыщение не регулируется, приводят к получению аморфных веществ. [c.242]

Итак, если в системе при отсутствии любых видов работы протекают обратимые процессы, потенциалы f и G остаются постоянными. Если же в изохорно- или изобарно-изотермических условиях процессы осуществляются необратимо, т. е. самопроизвольно, то изохорный потенциал или соответственно изобарный будут постоянно уменьшаться. Выведенные соотношения представляют собой частные формулировки второго закона термодинамики, которые позволяют рассматривать второй закон как принцип уменьшения изохорного или изобарного термодинамического потенциала в неизолированных системах. Так как самопроизвольные изохорно- и изобарно-изотермические процессы сопровождаются соответственно уменьшением f и G, то, очевидно, равновесие в таких системах наступит при наименьшем значении этих функций [c.106]

Можно утверждать, что если в закрытой или изолированной системе самопроизвольно протекает химическая реакция, то процесс носит необратимый характер. Для пояснения этого утверждения предположим, что реакция протекает, например, в закрытой системе с выделением теплоты. Предположим также, что реакционная система помещена в термостат большой емкости, что позволяет поддерживать температуру системы практически постоянной. [c.23]

По постановке данная проблема сходна с проблемой классической термодинамики о предсказании направления самопроизвольных необратимых процессов в изолированной системе второе начало термодинамики требует, чтобы в последнем случае эти изменения происходили в направлении увеличения энтропии. При этом энтропия достигает своего максимального значения в конечном равновесном состоянии. [c.339]

Обратимые процессы неосуществимы, они только мыслимы, воображаемы все процессы, совершающиеся в природе, необратимы. Поскольку самопроизвольный (необратимый) процесс всегда является процессом с возрастающей энтропией, условие А5>0 можно рассматривать как критерий необратимости. Следовательно, энтропия, представляющая собой меру деградации системы, подчиняется одностороннему закону сохранения, а именно, она может возникнуть, но не может быть уничтожена. [c.112]

Для изолированной системы изменение энтропии, сопровождающее процесс, позволяет предсказать, будет ли реакция необратимой или обратимой. Как было показано, изменение энтропии положительно, если процесс самопроизвольный, и равно нулю, если процесс обратимый. Эти критерии не могут быть использованы для закрытых систем, для которых вводятся две новые термодинамические функции свободная энергия Гиббса (G) и свободная энергия Гельмгольца (F). [c.89]

Итак, в обратимых процессах dA = 0. Что же будет с дифференциалом энергии Гельмгольца в необратимых процессах По формуле (1.9.14) в самопроизвольных необратимых процессах [c.53]

Второй закон утверждает, что теплоту полностью нельзя превратить в работу в круговом процессе. Это утверждение вытекает из природы теплоты и работы (см. 1.6). Вероятность того, что хаотическое тепловое движение молекул полностью перейдет в направленное движение, ничтожно мала. Напротив, направленное движение молекул может полностью перейти в хаотическое (работа может полностью перейти в теплоту). Газ самопроизвольно расширяется, но самопроизвольно не сжимается, так как при сжатии естественное хаотическое движение должно превратиться в направленное движение. Естественность хаотического движения молекул является причиной того, что различные виды энергии стремятся перейти в теплоту, а теплота передается менее нагретым телам. Эти процессы самопроизвольны, естественны и необратимы. Таким образом, можно сделать вывод, что протекание самопроизвольных процессов сопровождается рассеиванием тепловой энергии. Чтобы процесс рассеивания энергии характеризовать количественно, потребовалась термодинамическая функция, которая показывала бы, как изменяется рассеивание энергии при переходе системы из одного состояния в другое. [c.36]

Очевидно также и то, что термодинамический потенциал, убывая по мере протекания процесса, в момент равновесия достигает минимума. Следовательно, если критерием самопроизвольности (необратимости) процесса является неравенство (V, 30), то критерием равновесия в системе служит равенство [c.106]

Так как (А8)и, у>0, то данный процесс протекает необратимо самопроизвольно. [c.62]

Несмотря на разнообразие, самопроизвольные процессы обладают некоторыми характерными признаками. Во-первых, в э т и х п р о -цессах часть энергии переходит в теплоту. Никогда не наблюдается обратного самопроизвольного превращения теплоты в механическую, электрическую, световую или другие виды энергии. Такая деградация энергии отражает переход системы из специфически упорядоченного состояния (направленное движение массы рабочего тела, поток электронов, поток фотонов) в состояние с беспорядочным, тепловым движением частиц. Во-вторых, самопроизвольные процессы можно использовать фактически или принципиально для получения полезной работы. По мере превращения система теряет способность производить работу, в конечном состоянии равновесия она имеет наименьший запас энергии. В-третьих, самопроизвольные процессы термодинамически необратимы. Систему нельзя вернуть в исходное состояние, не произведя каких-либо изменений в ней самой или в окружающей среде. [c.89]

Коррозия металлов — химическое разрушение металлов при взаимодействии с окружающей средой — является самопроизвольным, необратимым процессом. Из-за коррозии ежегодно народное хозяйство теряет очень большие количества металла. Подсчитано, что продукция каждой восьмой доменной печи расходуется на восполнение потерь, вызываемых коррозией. Поэтому весьма важной задачей является разработка способов борьбы с коррозией и замедления этого процесса. Рассмотрим вкратце лишь коррозию во влажном воздухе, в результате которой теряется особенно большое количество металла. Этот процесс имеет электрохимический характер. [c.272]

Если в результате протекания процессов в прямом и обратном направлениях в системе или в окружающей среде останутся не исчезающие изменения, то процесс называют необратимым. Такой процесс возможно реализовать в обратном направлении только с применением внешних воздействий, как правило, оставляющих изменения в системе или среде. Необратимые процессы обычно идут самопроизвольно и только в одном направлении — в сторону приближения к равновесному состоянию и прекращаются, когда такое состояние будет достигнуто. Например, переход теплоты от более нагретого тела к менее нагретому, кристаллизация переохлажденной жидкости или испарение перегретой ж] дкд щ взаимная диффузия газов или жидкостей и др. [c.94]

Флуктуация показывает, что к таким малым объемам, которые заключают в себе лишь несколько частиц, нельзя применять второго закона термодинамики. В самом деле диффузия — процесс самопроизвольный и необратимый, приводящий к тому, что диффундирующие частицы переходят из мест с большей концентрацией в места с меньшей концентрацией. Флуктуация же означает как бы обратную диффузию, т. е. возможность не только самопроизвольного уменьшения концентрации, но и увеличения ее. Наблюдая флуктуацию в золях золота с помощью ультрамикроскопа, Сведберг подсчитывал число коллоидных частиц в весьма малом объеме через каждые 1,5 сек. Это число колебалось в следующих пределах ], О, О, О, 3, 2, 2 1, О, 1, 2, 3, О, 2, О, 1, 2 1, 2, 1, 3, 2, [c.27]

Самопроизвольно протекающий процесс разрущения металлов в результате взаимодействия с окружающей средой, происходящий с выделением энергии и рассеиванием вещества (рост энтропии), называется коррозией. Коррозионные процессы протекают необратимо в соответствии со вторым началом термодинамики (см. гл. 6). [c.505]

По Больцману самопроизвольные необратимые процессы — проявление стремления системы к переходу от менее вероятного неравновесного состояния к наиболее вероятному равновесному состоянию. Связывая такую трактовку вопроса с понятием энтропии 5, Больцман получил следующую формулу [c.55]

Коррозия — это процесс самопроизвольного и необратимого разрушения материалов вследствие их химического и электрохимического взаимодействия с внешней средой. [c.5]

Теплообмен или теплоперенос — самопроизвольный необратимый процесс распространения теплоты в пространстве, обусловленный разностью температур. Различают три элементарных способа переноса теплоты [c.115]

Второй закон термодина.мики определяет критерий направленности самопроизвольных необратимых процессов. Всякое изменение состояния системы описывается соответствующим изменением энтропии, которая определяется суммарной величиной поглощенных систе юй приведенных теплот 5( /Т. [c.58]

Деструкцией (старением) полимера называют самопроизвольное необратимое изменение важнейших технических характеристик, происходящее в результате сложных химических и физических процессов, развивающихся в материале при эксплуатации и хранении. Этот процесс может ускоряться под действием света, при частой смене циклов нагрев—охлаждение, под воздействием среды — кислородной или озонной и т. п. Деструкция также может ускоряться под действием многократной деформации материала. [c.108]

Е. Е. Сегалова с сотрудниками [93, 94] показали, что в структурах твердения минеральных вяжущих веществ в условиях их влажного хранения идут процессы перекристаллизации, которые сопровождаются самопроизвольным необратимым снижением прочности кристаллизационной структуры. При этом установлено, что падение прочности протекает тем интенсивнее, чем выше дисперсность исходного материала, чем больше содержание воды в суспензии и больше пористость кристаллизационной структуры. Этими же исследованиями установлено, что снижение прочности, обусловленное перекристаллизацией, значительно ускоряется, если дисперсные материалы подвергать периодическому увлажнению и высушиванию. [c.172]

Энтропией вещества или системы называется такое свойство, которое характеризует степень хаотичности расположения молекул в веществе или тел в системе. Причем, чем более хаотически расположены молекулы в веществе или тела в системе, тем больше энтропия системы в таком состоянии. Всякая изолированная система с течением времени переходит от неравновесных состояний к термодинамически равновесному состоянию. Но чем ближе состояние системы к термодинамически равновесному, тем больше степень хаотичности расположения молекул в теле или тел в системе. Следовательно, самопроизвольные (необратимые) процессы в изолированной системе протекают только в направлении возрастания энтропии системы. Когда изолированная система приходит к термодинамически равновесному состоянию, энтропия ее достигает максимального значения и односторонние процессы в системе прекращаются, [c.87]

Таким образом, процесс схватывания — это процесс образования обратимо (тиксотропно) упрочняющихся коагуляционных структур. Процесс твердения —это процесс развития необратимой кристаллизационной структуры. Скорость твердения определяется способностью к самопроизвольному диспергированию в воде, к возникновению высоких пересыщений в растворе и скоростью выкристаллизовывания новообразований при условии срастания кристаллов в пространственную решетку [2331 — 2368]. [c.459]

Флуктуация показывает, что к таким малым объемам, которые заключают в себе лишь несколько частиц, нельзя применять второго закона термодинамики. В самом деле диффузия — процесс самопроизвольный и необратимый, Приводящий к тому, что диффундирующие частицы переходят из мест с большей концентрацией в места с меньшей концентрацией. Флуктуация же означает как бы обратную диффузию, т. е. возможность не только самопроизвольного уменьшения концентрации, но и увеличения ее. Наблюдая флуктуацию в золях золота с помощью ультрамикроскопа, Сведберг подсчитывал число коллоидных частиц в весьма малом объеме через каждые 1,5 сек. Это число колебалось в следующих пределах 1, О, О, О, 3, 2, 2 1, О, 1, 2, 3, О, 2, О, 1, 2 1, 2, 1, 3, 2, 1, 1, 0 1, О, О, 2, 3, 3, 1, 2, 2, 4 О, 1, О, 1, О, 2, 2, 2, 1, 7, 3 4, 4, 1, О, 1,0 и т. д. Всего было сделано 518 наблюдений. Среднее число частиц равнялось 1,545, но в отдельные моменты оно падало до О и повышалось до 7. [c.28]

Потеря стойкости растворами происходит с течением времени и является самопроизвольным необратимым процессом. Поэтому задерживать готовые растворы в реакторах нежелательно, так как при этом можно потерять кристаллы фторида алюминия вместе с гелем кремневой кислоты при отделении его на фильтре. [c.32]

Согласно второму началу термодинамики все самопроизвольные необратимые процессы в изолированных системах сопровождаются ростом энтропии. Это свойство эт 1тропии хорошо объяснил создатель статистической физики Л. Больцман, показавший, что второе начало термодинамики представляет собой следствие естественного перехода всякой изолированной системы от состояний маловероятных к состояниям более вероятным, т. е. оно представляет собой статистический закон, обладающий большой точностью только для большого числа частиц (макросистем). Движение одной изолированной молекулы можно хорошо описать. Труднее описать систему из двух и более взаимодействующих частиц. Системы из большого числа частиц хорошо описываются при помощи теории вероятности. [c.148]

Рассмотрим возможность протекания реакции в электрохимическом элементе. При самопроизвольном необратимом процессе в соответствии с уравнением (II. 151) приращение изобарного потенциала при протекании химической реакции имеет отрицательное значение. Согласно уравнению (VII, 102) это означает, что ма ссимальная полезная электрическая работа должна быть при этом положительна. [c.271]

Первое начало термодинамики применимо к описанию как обратимых, так и необратимых процессов. В некоторых случаях можно воздействовать на систему таким образом, чтобы необратимый термодинамический процесс протекал обратимым путем. Для этого, как правило, систему необходимо снабжать специальным устройством для совершения работы. Для пояснения этого утверждения удобно сослаться на пример передачи теплоты от более нагретого тела к менее нагретому. Если оба тела привести в соприкосновение, то будет происходить самопроизвольный процесс передачи теплоты от одного тела к другому до тех пор, пока температуры обоих тел не сравняются. Этот процесс носит необратимый характер, так как проведение процесса в обратном направлении без совершения работы невозможно. Тем не менее процесс передачи теплоты можно сделать обратимым, если для этого использовать тепловую машину, например на основе цикла Карно, с идеальным газом. В этом случае система наряду с передачей теплоты будет совершать определенную работу, которая в обратном процессе может быть использована для передачи теплоты от менее нафетого тела к более нагретому [c.18]

Если в закрытой или изолированной системе химическая реакция протекает самопроизвольно, то процесс носит необратимый характер. Для того чтобы реакция стала обратимой, необходимо систему, в которой она протекает, снабдить специальным устройством, позволяющим получать обратимую работу благодаря протеканию реакции и которую в дальнейшем можно было бы использовать для проведения процесса в обратном направлении. Как было отмечено в гл.1, полная работа системы 8складывается из работы расширения Рс1У н полезной работы 81У [c.47]

Введенная в 9 фуигсция состояния энтропия, определяемая уравнением dS == dQ T, является хсритерием равновесия системы или направления самопроизвольных процессов в этой системе в адиабатных условиях.>ГВ самом деле, было доказано, что в адиабатной системе для обратимых процессов, т. е. для состояния равновесия (так как любой обратимый процесс есть бесконечная последовательность бесконечно близких друг к др угу состояний равновесия), dS == О, а для необратимых процессов, которые протекают самопроизвольно с конечной скоростью, dS > 0. Таким образом, б адиабатных условиях при равновесии (обратимом процессе) энтропия постоянна при любом самопроизвольном (необратимом) процессе энтропия возрастает. [c.51]

Следовательно, если система находится в адиабатных dS = 0) и изохорных (du = 0) УСЛОБИЯХ, 1Q dU = о, Это критерий равновесия в такой системе. Если в этой системе происходят самопроизвольные (необратимые) процессы, то [c.51]

Процессы термодинамические (8) — изменение хотя бы одного термодинамического параметра адиабатный—без обмена теплотой с окружающей средой изобарный — при постоянном давлении изотермический — при постоянной температуре йзохорный — при постоянном объеме квазистатический — протекающий под действием бесконечно малой разности обобщенных сил круговой — циклический процесс, в результате которого система возвращается в исходное состояние обратимый — см. обратимый процесс самопроизвольный— протекающий под действием конечной разности обобщенных сил. Является необратимым, так как после возвращения системы в исходное состояние потерянная работа переходит в теплоту и наблюдается суммарное возрастание энтропии. [c.313]

ТЕПЛООБМЁН, самопроизвольный необратимый перенос теплоты (точнее, энергии в форме теплоты) между телами или участками внутри тела с разл. т-рой. В соответствии со вторым началом термодинамики теплота переносится в направлении меньшего значения т-ры. В общем сдучае перенос теплоты может -вызываться также неоднородностью полей иных физ. величин, напр, градиентом концентраций (т. наз. диффузионный термоэффект). Т. существен во мн, процессах нагревания, охлаждения, конденсации, кипения, выпаривания, кристаллизации, плавления и оказывает значит, влияние на массообменные (абсорбция, дистилляция, ректификация, сушка и др.) и хим.. процессы. [c.526]

Можно легко показать, что для любого самопроизвольного (необратимого) процесса AG отрицательно. Такие процессы называются экзер-гоническими. Если же AG положительно, то реакция сама не пойдет такие реакции называются эндергоническими. Понижение свободной энергии (— АС) —это мера максимального количества работы, которую можно совершить с помощью данной реакции, если, конечно, реакция как-то сопряжена с системой, способной в ходе обратимого процесса совершать работу. Эта работа может быть электрической, мышечной или осмотической, совершаемой за счет реакций, протекающих в биологических системах. В любой реальной системе совершаемая работа [c.207]

Таким образом, можно утверждать, что специфика живой материи обусловлена белками, которые свои особые качества обретают в процессе самопроизвольного перехода полипептидной цепи от состояния флуктуирующего статистического клубка к нативной трехмерной структуре, в каждом случае уникальной по биологической функции Именно спонтанное образование фиксированной активной пространственной формы молекулы белка, а не сама форма, есть изначальная причина фундаментальных особенностей живой материи С чисто физической точки зрения этот уникальный акт творения живого заключается в спонтанной трансформации тепловой энергии необратимых флуктуаций в целенап равленную механическую работу создания высокоорганизованной системы Белки представляются почти единственными в природе (по меньшей мере самыми совершенными и распространенными) автоматическими молекулярными преобразователями энергии хаотического теплового дви- [c.56]

Энтропия при замерзании убывает, хотя процесс самопроизвольный. Это связано с тем, что в окружающую среду выделяется теплота, и зшропия окружающей среды увеличивается, причем это увеличение бо.пьше, чем 118] Дж КГ, поэтому энтропия Вселенной при замерзании воды возрастает, как и полагается в необратимом процессе. Ответ. -1181 Дж-К". [c.46]

Высокодисперсные системы с твердой фазой характеризуются сильно развитой межфазной поверхностью и, как следствие, большой величиной избыточной поверхностной энергии [1, 2, 3]. Структурообразование в них, осущ,ествляемое под воздействием вибрации, является самопроизвольным необратимым неравновесным процессом, протекающим в сторону термодинамического равновесия [4]. Протекание процес са сопровождается уменьшением свободной поверхностной энергии системы и соответствующилс ростом энтропии [5]. Следствием этого является упорядоченное движение частиц в сторону увеличения числа новых контактных взаимодействий между частицами, что способствует формированию более плотной структуры. Подводимая к системе энергия в виде вибрационных колебаний является одной из форм энергии активации [4]. [c.239]

Смешение газов — это самопроизвольный необратимый процесс, протекающий без воздействия внешних сил. Процесс разделения газовой смеси на отдельные компоненты, т. е. обратньпт процесс, сам по себе происходить не может, для этого требуется затрата энергии. [c.26]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология