Энтропия процессов переноса

Изменение термодинамических характеристик процесса переноса сопряжено с разностью термодинамических свойств сольватации свободных ионов и недиссоциированных молекул электролита в двух сравниваемых растворителях [173, с. 212]. В табл. 9 приложения [116, с. 312] приведены величины энтальпии и энтропии процесса переноса некоторых ионов из воды в неводный растворитель. [c.52]

Все три процесса переноса энергии, компонента и количества движения (импульса) протекают во времени, причем каждый имеет собственную кинетику. Независимо от формы кинетических законов в уравнении процесса переноса пе появляется новых переменных, не являющихся функцией основных величин, характеризующих состояние системы и, V, Скорость приращения энтропии, например, согласно уравнению (3-20), при 7 = О и = О выразится следующим образом [c.31]

Расчёт производится на основе математического описания, включающего дифференциальные уравнения превращения вещества в слое катализатора, уравнения материальных и тепловых балансов, уравнение кинетики химической реакции, уравнение баланса энтропии и уравнения изменения энтропии из-за явлений переноса и превращения тепла и вещества, имеющих место при контактном окислении диоксида серы в контактном аппарате. Отдельно анализируется влияние состава реакционной смеси на производство энтропии вследствие превращения вещества в результате химической реакции на производство энтропии из-за процессов переноса тепла и вещества, а также на производство энтропии из-за [c.142]

Энтропия 5, входящая в выражение (2.9) и (2.10), является количественной мерой хаотического движения частиц вещества и представляет собой такую функцию состояния системы, изменение которой (с15) в обратимом процессе переноса теплоты (1(3 равно [c.34]

Томсон постулировал, что принцип максимума энтропии применим и для открытых систем, но лишь для виртуальных обратимых изменений. Рассмотрим систему, в которой имеется градиент температур и возникает постоянный градиент концентрации. Можно, по Томсону, считать, что виртуальное перемещение вещества всегда приводит к уменьшению энтропии системы, игнорируя параллельно протекающий необратимый процесс переноса тепла от более высокой температуры к более низкой. [c.414]

В термодинамике необратимых процессов многие соотношения характеризуют процессы переноса массы, энергии, энтропии и т. п. в виде уравнений баланса. Рассмотрение последних — также необходимый этап для формулировки первого и второго начал термодинамики для непрерывных систем. [c.131]

При этом все самопроизвольные процессы переноса массы и энергии сопровождаются увеличением энтропии системы, а в изолированной системе в состоянии равновесия энтропия достигает максимального значения. Для обратимых процессов при равновесии системы объемом V закон сохранения энергии можно переписать так [c.9]

В последующих разделах данной главы все эти вопросы рассматриваются более подробно. Так, разд. 17.2 посвящен анализу эффектов вращения жидкости, а в разд. 17.3 рассматривается действие других силовых полей. Затем исследуются процессы переноса тепла и массы, возникающие в результате случайных внещних воздействий. Далее рассматривается совместное действие различных эффектов, а заключительные разделы посвящены изучению радиационных эффектов и анализу характеристик прироста энтропии. [c.456]

Второй закон термодинамики количественно определяет необратимость подобного рода процессов переноса. Можно легко показать, что по мере таяния льда энтропия такой системы возрастает. При этом максимального значения энтропия достигает при достижении состояния равновесия. Поскольку энтропия данной изолированной системы не может уменьшаться, процесс таяния не может изменить свое направление на обратное. Таким образом, результирующее увеличение полной энтропии может служить количественной мерой необратимости. [c.491]

Процессы переноса, вызываемого свободной конвекцией,всегда приводят к приросту энтропии. Эти процессы возникают в результате гидродинамического трения и за счет переноса тепла и массы под действием конечных изменений температуры и концентрации. Точно так же аналогичные процессы обеспечивают прирост энтропии в течениях с вынужденной конвекцией. Здесь целесообразно еще раз подчеркнуть принципиальное с точки зрения прироста энтропии различие между вынужденной и свободной конвекцией. Рассмотрим течение с вынужденной конвекцией, в котором свойства жидкости постоянны. В этом случае поле скоростей, а следовательно, и внутреннее трение в жидкости не зависят от поля температур. Однако взаимосвязь между ними может возникнуть вследствие зависимости от температуры и концентрации других свойств жидкости, которые в свою очередь могут оказывать влияние на поле скоростей. Иными словами, оба этих механизма, обеспечивающие прирост энтропии, т. е. внутреннее трение и теплопередача, не зависят друг от друга. [c.491]

Зачастую важно и полезно оценивать процессы переноса тепла с точки зрения термодинамики. Все процессы и устройства передачи тепла внутренне необратимы и в конечном счете обеспечивают одностороннюю убыль полезной или располагаемой энергии, иногда называемую эксергией. Все более глубокое осмысление принципа сохранения энергии заставляет исследователей задаться вопросом, какая часть эксергии рассеивается при теплопередаче и какой наибольший термодинамический коэффициент полезного действия можно при этом обеспечить. С этой целью можно воспользоваться законами термодинамики. Первый закон термодинамики определяет уравнение сохранения энергии, тогда как второй закон зачастую вообще не используется для анализа процессов конвективного переноса. Однако для того чтобы определить условия, при которых имеет место минимальная потеря эксергии, т. е. минимальный прирост энтропии, можно воспользоваться вторым законом термодинамики. Такого рода анализ различных тепловых процессов подробно рассмотрен в работе [10]. [c.492]

Соотношения, характеризующие процессы переноса массы, энергии, заряда, энтропии и т.д., записываются в виде балансовых ур-ний. Такие ур-ния м. б. записаны как для непрерывных, так и для прерывных систем. В них всегда фигурируют величины двух типов, одни из к-рых трактуются как потоки, другие-как силы. Потоки характеризуют скорость переноса физ. величины (энергии, массы, энтропии и т. д.) через воображаемую единичную площадку или скорость хим. р-ции. Термодинамич. силы-это причины, порождающие потоки. Для процессов переноса в непрерывных системах силы имеют характер градиентов (т-ры, концентрации и т.п.), в прерывных-конечных разностей этих величин. [c.537]

В ЭТО уравнение входит разность обратных температур. Соответственно при изотермическом переносе компонента и количества движения (Г = Т ) изменение давлений и химических потенциалов в уравнении для скорости приращения энтропии выразится следующим образом p — р , [1у — Эти разности принято рассматривать как движущие силы процесса переноса. Действительно, скорость приращения энтропии только тогда может быть равной нулю, когда разность исчезает, т. е. когда движущей силы процесса переноса больше нет. Энтропия изолированной системы имеет в этом случае максимум, а сама система (согласно второму началу термодинамики) будет находиться в состоянии равновесия. [c.31]

Сущность диссипативного эффекта состоит в том, что процесс переноса обобщенных координат через слой под действием разностей обобщенных потенциалов на его противоположных границах сопровождается генерированием в нем энтропии, количество которой определяется соотношением [c.48]

Таким образом, возрастание энтропии у изолированных систем вентильного типа, находящихся в нестационарных неравновесных состояниях, носит закономерный характер. Оно обусловлено диссипативными эффектами, которыми сопровождаются процессы переноса обобщенных координат через вентили под действием разностей обобщенных потенциалов на их границах. [c.50]

Рассмотрим непрерывную систему, где имеются два независимых процесса перенос обобщенных координат и химическое превращение. Оба процесса сопровождаются диссипативными эффектами и, следовательно, играют роль двух независимых энтропийных источников, которым соответствуют локальные производства (%, ер и дающие при сложении локальное производство энтропии [c.78]

Отмеченные особенности непрерывных систем предопределили и порядок изложения материала настоящей главы. В первых разделах введены дифференциальные уравнения баланса для обобщенных координат и других экстенсивных свойств, выражения для плотностей производства энтропии и диссипативной функции, линейные феноменологические уравнения и соотнощения взаимности Онзагера. На этой базе в последующих разделах дано описание процессов в непрерывных системах, обусловленных переносом масс компонентов, энтропии, электрических зарядов, и реализующихся в виде диффузии, седиментации, теплопроводности, электропроводности. Кроме того, рассмотрены некоторые стационарные состояния непре- рывных систем и связи между отдельными процессами переноса. [c.234]

Немецкий ученый Рудольф Клаузиус ввел понятие энтропии в 1850 году. Он рассматривал термодинамический цикл (цикл Карно), который описывает работу тепловых машин. В этом цикле положительный процесс (перенос теплоты от нагревателя к холодильнику) компенсирует отрицательный процесс (превращение теплоты в механическую работу). Эффективность т] тепловой машины равна отношению произведенной работы к поглощенной теплоте [c.24]

Рассчитать быстроту прироста энтропии, которая имеет место в процессах переноса тепла, применительно к задачам [c.496]

Энтальпия и энтропия процесса, по этим данным, равны соответственно 38,33 ккал моль и 17,14 кал моль град). Ричардс [631 ] определял давление пара SnS методом переноса и по экспериментальным данным вывел уравнение [c.244]

Т2 — 11)1X2. Изменение энтропии рассматриваемой системы составляет /2 1п (Г2/Г1) [уравнение (10.8)]. Изменение энтропии Вселенной, связанное с этим самопроизвольным процессом переноса теплоты от более нагретого тела к менее нагретому, как нетрудно видеть, является положительной величиной, что находится в согласии со вторым законом термодинамики в том виде, как он сформулирован в разд. 10.4. Численно такое увеличение, представляющее собой сумму двух указанных выше членов, можно выразить следующим образом (путем замены Гг — Г1 на ДГ и разложения в ряд 1п ж = а + V2a + +. .., где а = (х — 1)/х) [c.317]

Приведенное доказательство достаточно просто обобщается на случай несимметричной матрицы Wu , а также на случай макросистем, набор возможных состояний которых непрерывен (см., например, [28]). В целом класс макросистем, для которых может быть строго доказано свойство возрастания энтропии при их движении к равновесному состоянию, достаточно широк. Этот класс включает и некоторые макросистемы, изучаемые в рамках физикохимической механики основных процессов химической технологии. Например, подобное доказательство приведено- в работе [29], где излагается статистическая модель процессов переноса в псевдоожиженном слое. [c.73]

Поскольку жидкие (при обычных условиях) углеводороды находятся ниже критической температуры, то относительно них не составляет труда и переход к рассмотрению процесса переноса их в раствор из газовой фазы. При этом можно с хорошей степенью точности пренебрегать зависимостью энтальпии и энтропии испарения от температуры, поскольку разность между теплоемкостями жидкости и газа для углеводородов невелика ( 50 ДжХ X моль- -К- ). Для перехода к пару при Р = атм ( 10 Па) справедливо [c.27]

Изменение энтропии в процессе переноса молекулы из фиксированного положения в газовой фазе в фиксированное положение в бесконечна разбавленном растворе исследовал, также Де Во [53]. Весь процесс растворения разбит на 6 гипотетических этапов и общее изменение энтропии в расчете на 1 молекулу представляется, соответственно, шестью слагаемыми [c.33]

Температурная зависимость изменения энтальпии и энтропии переноса углеводородов хорошо соответствует рассчитанной Веном и Хангом [6] термодинамике процесса растворения насыщенных углеводородов С1—С4 в водных растворах бромидов тетраалкиламмония. Если для тетрабутиламмонийбромида, а также диэтиламипа и аммиака характерно увеличение ЛЯ" и с ростом температуры, то в случае солей тетраметил- и тетраэтиламмония имеет место некоторое уменьшение положительных изменений энтальпии и энтропии процесса переноса. В отличие от крупных катионов тетрабутиламмония катионы тетраметил- и тетраэтиламмония или слабо стабилизируют структуру вод ,1, [c.49]

Понятие энтропии, ее обозначение и название было введено в литературу Клаузиусом в 1865 г. Слово энтропия состоит из предлога еп — в и слова trope — превращение, что означает превращение в . ... По физическому смыслу энтропия отражает меру обесцененной энергии или количество энергии, которое может служить только для процесса переноса теплоты, которая бесполезно рассеивается при данной температуре. [c.93]

Измерения э. д. с. описанного гальванического элемен--та при другой температуре (1373 К) привели к величине ДС°=—146540 Дж/моль. Это позволяет найти стандарг-ные энтальпию и энтропию для процесса переноса кислорода из газа в расплавленный германий (в приближении АСр = 0) путем комбинирования уравнений [c.242]

Первый интеграл в правой части по теореме Гаусса равен потоку энтропии через внешнюю поверхность, ограничивающую объем со. Скорость генерации энтропии за счет процессов переноса внутри рассматриваемого объема выражается вторым ишегралом [c.171]

В данной книге термин процесс используется главным образом в двух значениях, Во-первых, под процессом понимается ход, развитие, течение какого-нибудь явления во времени, С таким содержанием названный термин выступает в выражениях процесс переноса обобщенной координаты , например энтропии, массы к-го компонента и т, д,, процесс взаимодействия системы с. окружающей средой , процесс, протекающий внутри системы и т, п. Как мы убедимся, все действительно происходящие процессы такого типа являются необратимыми. Обратимых процессов в данном понимании термина процесс в природе не существует. Предстарление о них является лишь научной абстракцией. [c.38]

Нестационарное квазиравновесное состояние неизолированной системы или квазиравновесный процесс, совершаемый системой, характеризуется пренебрежимо малым прираш,ением энтропии за счет внутренних причин (< 5 0). Практически его можно осуществить, заключив систему в изолирующую оболочку, снабженную различными вентилями. Нестационарность состояний системы обеспечивается при этом переносом обобщенных координат через вентили, а близость их к равновесию — высокими проводимостями системы для обобщенных координат по сравнению с соответствующими проводимостями вентилей. Разумеется, процесс переноса обобщенных координат через вентили является типично необратимым, но диссипативные эффекты, которыми он сопровождается, не относятся к системе, так как они сосредоточены в вентилях, принадлежащих вместе с изолирующей оболочкой к окрулсающей среде. [c.52]

Образование коацерватов РЮР-9 относится к той группе процессов, которые стимулируются высокими температурами (при низкой температуре существует только одна фаза). Примерами подобных процессов являются полимеризация белков вируса табачной мозаики или гемоглобина, пораженного серповидноклеточной анемией, деление оплодотворенного яйца, преципитация поли-Ь-пролина выше 25 °С и другие. Лауффер [66] относит эти явления к разряду процессов переноса энтропии , предполагая, что их движущей силой является возрастание энтропии воды. Усиление гидрофобных взаимодействий также способствует протеканию этих процессов. [c.73]

Б литературе отмечается, что эта корреляция резко выделяет воду среди всех растворителей. Если в неводных средах процесс переноса газ — раствор приближенно описывается для разных веществ единой прямой с наклоном 660 К [135], то в водном растворе, как показывают экспериментальные данные, наклон значительно меньше (порядка 280 К) и, что еще важнее, отдельным гомологическим рядам соответствуют свои линии корреляции [136, 138]. Это означает, что вода в отличие от органических растворителей обладает способностью чрезвычайно тонко дифференцировать растворяемые в ней молекулы как по деталям стереохимических особенностей (например, нормальные и циклические молекулы характеризуются отдельными прямыми [136]), так и по природе функциональной группы. В то же время нам представляется, что оценивать тонкие эффекты структуры молекул, основываясь на графике Барклея — Батлера, нецелесообразно. Строгого теоретического объяснения этого (как, впрочем, и многих других [70]) вида компенсации между энтальпией и энтропией пока не дано. Не только остается не вскрытым смысл наклона корреляционной линии, но и значение этой величины в силу погрешностей величин АЯл, А5д определяется с ошибкой в несколько процентов. [c.92]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология