Термодинамические при одинаковой температуре

В свою очередь системы из большого числа частиц практически нельзя изучать, пользуясь только законами обычной механики, потому что для этого приходится составлять и решать много уравнений механики. Свойства этих систем достаточно полно характеризуются небольшим числом термодинамических параметров (5, Н, р, V и др.). При введении указанных параметров для исследования систем можно пользоваться законами механики, но в сочетании с законами теории вероятности (статистическая механика). Это позволяет определить большую или меньшую вероятность данного состояния. Второй закон с этой точки зрения устанавливает критерий большей или меньшей вероятности различных состояний системы и утверждает, что самопроизвольные процессы всегда идут в направлении от менее вероятного к более вероятному состоянию системы. Так, например, возможность самопроизвольного смешения газов и невозможность самопроизвольного их разделения объясняется статистическим характером этого процесса. Если соединить два сосуда, в которые заключены газы, имеющие одинаковую температуру и давление, то самопроизвольно пойдет процесс взаимной диффузии, который приведет к полному смешению газов. В процессе смешения газов происходит переход системы из состояния менее вероятного (молекулы каждого вида сосредоточены в различных частях объема) в более вероятное, когда молекулы каждого вида равномерно распределены по всему объему. Обратный процесс разделения газов без затраты энергии невозможен. [c.106]

Если две простых ТС находятся в равновесии, то между ними не происходит обмена тепловой (так же как и любой другой) энергией. Это возможно, если у этих двух систем одинаковая температура. Итак, температура — важная термодинамическая функция, определяющая возможность и направление перехода тепловой энергии. Аналогично давление определяет кинетическое, а концентрация — химическое равновесие. Поскольку б мех = pdv, то уравнение (1.1) можно записать в виде [c.14]

С учетом сделанных предположений в состоянии термодинамического равновесия все фазы гетерогенной системы должны обладать одинаковой температурой и одинаковым давлением и химические потенциалы каждого компонента во всех фазах должны быть равны. Уравнение (27.6) содержит условие термического равновесия, (27.7) — механического равновесия и (27.8) — равновесия между веществами. [c.141]

Принцип детального баланса требует в условиях термодинамического равновесия отсутствия передачи энергии между двумя поверхностями с одинаковыми температурами, причем не только в целом, по для каждого направления и волнового числа. Если окружающая среда представляет собой черное тело с температурой то [c.455]

Для выяснения смысла этого отношения рассмотрим два сосуда при одинаковой температуре (термодинамическая сила А 1 равна нулю). Тогда из уравнений (17.10) получаем [c.336]

Тепловым эффектом химической реакции называют максимальное количество теплоты, которое выделяется или поглощается в необратимом процессе при постоянном объеме или давлении и при условии, что продукты реакции и исходные вещества имеют одинаковую температуру и отсутствуют другие виды работ, кроме расширения. Так как в уравнениях (1.18) и (1.19) тепловые эффекты Qy и Qp являются функциями состояния, то отсюда следует термодинамическое обоснование закона,установленного экспериментально в 1936 г. русским ученым Г. И. Гессом тепловой эффект реакции не зависит от пути процесса, а определяется только начальным и конечным состояниями системы. Представим себе процесс превращения исходных веществ в продукты реакции различными путями [c.25]

При обратимых циклах все холодильные машины должны обладать равной термодинамической эффективностью, если они работают с одинаковыми температурами Т Т и То. Это вытекает из равенства (I—21а). [c.24]

Состояния системы, при которых ряд свойств ее, т. е. термодинамических параметров (температура, давление, объем, плотность и др.), не изменяется самопроизвольно во времени и имеет одинаковое значение во всех точках объема фаз (см, 1.7), получили название равновесных. [c.35]

Решение. I. Термодинамически наиболее вероятна не дегидрогенизация, а крекинг по уравнению (2). так как при одинаковой температуре AG2[c.464]

Обсуждение результатов. В тех случаях, когда парафины нормального строения содержатся в количествах, которые, по-видимому, достаточно далеки от термодинамического равновесного соотношения, снижение температуры застывания обусловлено, в первую очередь, удалением наиболее высокомолекулярных компонентов. Так, при сравнении кривых разгонки по истинным температурам кипения исходного и соответствующего продукта, согласно примеру, приведенному в табл. 2, обнаруживается, что прн одинаковых температурах начала кипения кривая разгонки продукта, полученного описанным процессом, лежит несколько ниже [c.146]

Разность термодинамических потенциалов (Ц1 — Хц) двух однокомпонентных фаз, находящихся при одинаковом давлении Р и одинаковой температуре Т, которая не является температурой их сосуществования Тг/и, отвечающей давлению Р, равна [c.69]

Примеры пересыщенный нар ниже тройной точки раствор соли с различными модификациями или гидратами. Индекс Т в последующем будет опускаться, так как всегда будет идти речь только о разностях термодинамических потенциалов нри одинаковой температуре. [c.80]

Поскольку рассматривается состояние термодинамического равновесия перемешанных на молекулярном уровне паров влаги и воздуха, принимаемого здесь в качестве некоторого газа с молекулярной массой Мдх = 29, то такая смесь имеет одинаковую температуру, являющуюся, как известно, мерой усредненной кинетической энергии теплового движения молекул. [c.551]

Термическое равновесие. Все части системы находятся при одинаковой температуре. Термическое равновесие есть необходимое условие термодинамического равновесия любого вида. [c.429]

Однако спросим себя, действительно ли термодинамические величины, перечисленные выше, являются аддитивными величинами. Если иметь в виду идеальные газы, то тогда не возникает никакого сомнения в отношении аддитивности перечисленных величин. Если мы возьмем два объема одного и того же газа при одинаковой температуре и одинаковом давлении (пусть они предварительно были разделены перегородкой) и затем объединим их (выдернув перегородку), суммарная система, имея объем, равный сумме объемов частей, будет иметь то же давление и ту же температуру, как и взятые части газа. Образование газовой смеси не влечет за собой какого бы то ни было изменения температуры или давления. Но так дело обстоит только в случае получения идеальногазовой системы. [c.228]

Соглашение о стандартных состояниях дополняется еще вторым общепринятым соглашением считать температуру 25° С Т = 298,16° К) стандартной температурой, т. е. температурой, для которой надлежит в первую очередь измерять и вычислять все термодинамические величины. Превышение энтальпии моля какого-либо чистого вещества (химического соединения) над энтальпией образующих его элементов, когда соединение и элементы сопоставлены при одинаковой температуре Г в их стандартных состояниях, обозначают через АЯ° если же имеют в виду ту же величину, но не для произвольной температуры Т, а для стандартной, то это стандартная энтальпия образования обозначается АН°мв- Аналогично для записи стандартного полного термодинамического потенциала химического соединения применяют обозначение А2°298. [c.296]

Средней кинетической энергии частиц каждого вида соответствует определенная температура. В спектроскопии используются термины температура электронов, температура ионов и т. д. В условиях термодинамического равновесия температура частиц всех видов одинаковая Та = Та — Тл=Т . [c.49]

Из термодинамики известно, что гетерогенная система находится в равновесии, если каждый из ее компонентов во всех фазах характеризуется одним и тем же химическим потенциалом и во всех частях системы наблюдаются одинаковые температура и давление. Принимая во внимание эти условия, термодинамическое равновесие в системе описывают правилом фаз [c.8]

Термодинамический анализ показывает, что для обратимого процесса, в котором начальное и конечное состояния находятся лри одинаковых температуре и давлении [c.167]

Термодинамические свойства неорганических веществ при одинаковой температуре [c.95]

Попытаемся объяснить полученные закономерности с термодинамических позиций, имея в виду, что сравнение получаемых продуктов превращения в условиях разряда и без него показывает, что ионизация среды тлеющим разрядом не приводит к появлению каких-либо новых, не обнаруженных ранее соединений [12]. Однако при одинаковой температуре интенсивность превращений в тлеющем разряде выше. Кроме того, при обработке в разряде следует учитывать эффект катодного распыления. [c.137]

Качественное представление. Температура является, вероятно, наиболее важной переменной, используемой во всех термодинамических обсуждениях, и поэтому представляется существенным с самого начала получить по возможности ясное представление о ее значении. В отличие от давления — другой важной переменной — температуру нельзя выразить простыми основными величинами, а ее приходится измерять только косвенным путем, и выражение результатов этих измерений в величинах, имеющих абсолютное значение, вызывает многочисленные осложнения. Для многих практических целей температуру лучше всего рассматривать как движущую силу тепловой энергии. Одно тело находится при более высокой температуре, чем другое, если тепло переходит от первого ко второму. Если устанавливается равновесие и не происходит никакого перехода тепла между двумя соприкасающимися телами, то считают, что эти два тела имеют одинаковую температуру. Измерение температуры основано на допущении, что все вещества, находящиеся в соприкосновении и остающиеся в покое, в конце концов придут к термическому равновесию и примут одинаковую температуру. [c.47]

Первый закон термодинамики известен как закон сохранения энергии. 2. Термодинамическое равновесие означает состояние, в котором свойства системы не изменяются в зависимости от времени. 3. Известно, что внутренняя энергия вещества зависит от его состояния, т. е. его температуры, давления, кристаллической формы и т. д. 4. Согласно второму закону термодинамики равновесие не зависит от способа, при помощи которого оно достигнуто. 5. Считают, что для равновесия двух фаз, таких, как лед и вода, необходимо, чтобы они находились при одинаковых температурах и давлении. [c.18]

Отсюда ясно, что полученная линия есть линия пересечения двух листов поверхности С, соответствующих двум фазам (рис. 28). Это есть выражение термодинамического закона две равновесные фазы, кроме одинаковых температуры и давления, должны иметь и равные удельные термодинамические потенциалы [33]. [c.68]

С понятием теплота тесно связано другое понятие — температура (см. раздел 1.1). Температура представляет собой термодинамический параметр, характеризующий энергетическое состояние частиц вещества или системы. В отличие от объема, экстенсивного свойства системы, температура относится к интенсивным свойствам, она не следует закону аддитивности. Нельзя, слив в один стакан несколько пробирок воды с одинаковой температурой, получить воду с более высокой температурой. Число, которым характеризуют температуру, надо рассматривать как единое целое 100 °С не является суммой ста единичных градусов Цельсия. [c.116]

Фаза. В современной общей и неорганической химии прин-циииально важным является понятие фазы. Фазой называется гомогенная часть гетерогенной системы, обладающая одинаковым химическим составом и термодинамическими свойствами, ограниченная поверхностью раздела. Термодинамические свойства — это свойства, зависящие от природы вещества, температуры, давления и концентращ1и. К ним относятся, папример, теплоемкость и удельный объем. На границе данной фазы с внешней средой или другими фазами термодинамические свойства и химический состав изменяются скачкообразно. Под системой понимают совокупность всех веществ, участвующих в химическом равновесии. Данное определение фазы является термодинамическим. Это понятие фазы применимо лишь для равновесных систем. Система называется равновесной, если в ней не происходят химические превращения во времени и все части системы находятся при одинаковой температуре и при одном и том же давлении. Гомогенные системы физически однородны, если даже неоднородны в химическом отношении. Для гомогенной системы вся совокупность свойств строго одинакова во всех ее частях. Так, ненасыщенный раствор соли в воде представляет собой пример гомогенной системы, если не считаться с паром над раствором. Гомогенная система однофазна. Гетерогенные системы состоят более чем из одной фазы. [c.20]

Для веществ, сходных по. химическому составу и строению, зависимость их термодинамических свойств от температуры бывает более или менее аналогичной, подобно то.му, как это было описано в 6 для температурной зависимости давления насыщенного пара разных жидкостей. Так, температурные изменения энтропии (или энтальпии) двух сходных веществ с тем или другим приближением тоже передаются линейными соотношениями Авторомустановлено линейное соотношение и между изменениями энтропии (А5°) в сходных реакциях при одинаковых температурах. [c.100]

Среди различных методов сравнительного расчета термодинамических параметров химических реакцйй и других процессов своеобразное место занимают методы, основанные на сопоставлении этих процессов не при одинаковой температуре, а в условиях, от-вечаюпгих одинаковым значениям их констант равновесия (или, в более общей форме, одинаковым значениям AG°IT = — R In К). Сюда относятся, например, процессы испарения жидкостей при температурах кипения их при атмосферном (или другом одинаковом) давлении, процессы термической диссоциации карбонатов при температурах их разложения при атмосферном (или другом одинаковом) давлении, термической диссоциации окислов и других соединений (в форме гетерогенных или гомогенных процессов), сопоставление стойкости разных кристаллогидратов при заданной влажности воздуха и др. Первым в хронологическом отношении обобщением в этой области, нашедшим широкое применение, явилось известное правило Трутона, относящееся к процессам испарения жидкостей. Ле Шателье и Матиньон обнаружили, что аналогичная закономерность имеет место и для процессов термической дуссоциации кристаллогидратов солей, аммиакатов, карбонатов и других веществ при температурах, при которых давление диссоциации их равно 1 атм. Равновесное изменение энтропии в этих условиях оказывается равным примерно 32 кал/(К-моль). То же можно вывести из формулы Нернста, устанавливая при этом некоторую зависимость величины АН°/Т от температуры, при которой давление диссоциации в данном процессе равно 1 атм. Далее было показаночто приближенное постоянство равновесных изменений энтропии имеет место и при других химических реакциях, если сопоставление ограничивать реакциями, достаточно однотипными, причем такая закономерность наблюдается не только для условий, когда константа равновесия равна единице, но и когда она при другом численном значении одинакова для этих реакций. [c.185]

При оптимизации условий возбуждения спектров тех или иных эле.мсшии необходимо уметь измерять температуру плазмы используемого источника света. В случае электрической дуги, горящей при атмосферном давлении, между частицами плазмы устанавливается локальное термодинамическое равновесие (температуры атомов и свободных электронов одинаковы), и засе-ленноб Гь энергетических уровней атомов определяется формулой Больцмана] [c.130]

Таким образом, спии-решеточная релаксация является реализацией тенденций двух взаимодействующих термодинамических систем — ядерной и решетки — иметь одинаковую температуру. Вследствие этого процесса ограничивается время жизни возбужденного состояния, т. е. поддерживается избыток ядер на нижнем энергетическом уровне. Именно спин-ре-шеточная релаксация дает возможность наблюдать явление ЯМР. [c.24]

Если, например, в однородном газе, имеющем повсеместно одинаковую температуру и одинаковое давление, вьщелить некоторый элемент (рис. 1.1) и противопоставить ему в качестве окружающей среды остальную массу газа, то в термодинамическом отношении это бесплодно (просто не будет никакого взаимодействия). [c.6]

Таким образом, оба выражения (1) и (2) констан гы скорости реащии для крайних случаев дают одинаковые значгения температур, в которых эта константа будет принимать эк, стремальное значение. Анализ уравнения (1) показывает, что существование экстремальных значений константы скорости реакции о бусловлено энергетическим вкладом колебательных степеней с вободы, и, если в твердом теле протекает несколько химически х реакций, то в определенных температурных областях возможно существование максимальных значений скоростей этих реакций. Для реакций с конденсированными телами как результат суммарного влияния различных степеней свободы закономерно наличи г изломов на графике Аррениуса в этих температурных областя х. По физическому смыслу эти температуры являются термодинамическими характеристическими температурами. [c.331]

Таким образом, при одинаковых температурах и давлениях значение свободной энергии для полимеризации этилена более отрицательно, чем для высокомолекулярных олефинов. Иными словами, термодинамически этилен является более подходящим для термической 1юлимеризации, чем олефины более вьюоко1 о молекулярного веса. Однако, как будет показано ниже, скорость полимеризации этилена при каталитическом процессе будет самой низкой. [c.39]

После того как мы рассмотрели особенности гидрокрекинга, вернемся к основным проблемам крекинга на цеолитах с различной кислотностью. Остановимся на некоторых работах по крекингу н-гексана. Хотя эта реакция считается модельной, она обычно приводит к сложной смеси продуктов различного состава, поэтому не удивительно, что механизмы, предложенные для крекинга н-гексана также отличаются между собой. Пикерт и сотр. [80] пропускали н-гексан под давлением 30 атм при пятикратном избытке водорода над цеолитами X и Y с различными двузарядными катионами при температуре, необходимой для 5%-ного крекирования. Продуктами крекинга являются углеводороды С,—С5, среди которых преобладают соединения состава С3 и С4. В присутствии наиболее активного цеолита MgY при 363° С 5% н-гексана подвергается крекингу, а 16,4% — изомеризации. Для того чтобы достигнуть такой же глубины крекинга на аморфном алюмосиликате, температуру реакции пришлось увеличить до 475° С, но выход продуктов изомеризации составляет при этом всего 1,5%. Исходя из полученных данных, нельзя определенно ответить на вопрос, связано ли повышение выходов продуктов изомеризации с тем, что по сравнению с аморфными алюмосиликатами цеолиты более селективны в отношении изомеризации. Возможно, что они отличаются более высокой каталитической активностью и поэтому позволяют проводить реакции при пониженных температурах. Однако из общих термодинамических соображений можно предположить, что повышение температуры должно изменить соотношение продуктов изомеризации и крекинга от >1 до <1. Маейл, Чен и Вейсц [1] провели крекинг н-гексана в токе гелия в проточном реакторе. Путем экстраполяции экспериментальных данных по скоростям на одинаковую температуру они показали, что цеолиты как катализаторы значительно активнее аморфных алюмосиликатов, а у некоторых цеолитов, в частности РЗЭ-(NH4)Y и КН4-морденита, разница составляет больше 4 порядков. Распределение продуктов крекинга, характерное для цеолитов, можно [c.104]

В связи с тем, что нет единой точки зрения на влияние органических соединений на температуру пламени и на атомную абсорбцию примесей, был выполнен термодинамический расчет температуры и состава плазмы воздушно-ацетиленового пламени при введении различных органических соединений и воды [399]. Для этого использовали органические растворители с радикалом С2Н5 в соединении с различными функциональными группами, характерными для эфиров, кетонов, спиртов и кислот, а именно диэтиловый спирт, этилметилкетон, этиловый спирт и пропионовая кислота. Расчет проводили на ЭВМ. Минск-32 . Исходными данными служили состав, энтальпия топлива, а также количество используемого органического растворителя, приведенное в табл. 3.20. Условие горения подбирали так, чтобы при введении воды или органических растворителей характер пламени (вид пламени, отсутствие копоти и т. д.) оставался примерно одинаковым. С этой целью при переходе от воды к органическим кислотам и спиртам и особенно к кетонам и эфирам снижали расход ацетилена и увеличивали расход воздуха. [c.191]

Оценка этой величины для п,л -азоксианизола дает Д7 ,,з х0,22 К [45]. Эта величина пренебрежимо мала по срав нению с понижением температуры, обусловленным наличием примесей. Следовательно, рацемат, оптически активные изомеры и их смеси должны иметь практически одинаковые температуры и теплоты переходов из мезофазы в изотропную жидкость. Экспериментальное подтверждение было получено в работе [45] при исследовании термодинамических свойств смесей переменного состава (от О до 100%) оптически активного 4-эток-сибе1Н31илиден-4 -(2-метилбутил-1) анилина и его рацемата. Было показано, что все изученные смеси имеют температуру изотропного перехода в интервале 59,6—60,3 °С и скрытую теплоту перехода 1,72 0,08 кДж/моль. Аналогичный вывод авторы работы [46] не могли сделать относительно температур плавления, так как для боль-ипгнства мезогенных соединений характерно наличие нескольких кристаллических модификаций. Тем не менее, в литературе описаны примеры, когда температуры плав-леиия рацемата и оптически активного изомера также совпадают [46] [c.27]

Среди различных методов сравнительного расчета термодинамических параметров химических реакций и других процессов своеобразное место занимают методы, основанные на сопоставлении этих процессов не при одинаковой температуре, а в условиях, отвечающих одинаковым значениям- их констант равновесия (или, в более общей форме, одинаковым значениям АО° Т = —, 1п/С). Сюда относятся, например, процессы испарения жидкостей при температурах кипения их при атмосферном (или другом одинаковом) давлении, процессы термической диссоциации карбонатов при температурах их разложения при атмосферном (или другом одинаковом) давлении, термической диссоциации окислов и других соединений (в форме гетерогенных или гомогенных процессов), сопоставление стойкости разных кристаллогидратов при заданной влажности воздуха и др. Первым в хронологическом отношении обобщением в этой области, нашедшим широкое применение, явилось известное правило Трутона, относ5 щееся к процессам испарения жидкостей. Ле Шателье и Матиньон обнаружили, что аналогичная закономерность имеет место и для процессов термической [c.187]

При этом необходимо, чтобы перепад температуры вдоль поры в направлении переноса был ничтожно мал, т. е. иопарение и конденсация происходили бы при одинаковой температуре. Само собой разумеется, что количество жидкости, испарившейся с одного мениска поры, должно быть равно количеству сконденоировавшегося пара на противоположном мениске поры. Тогда такой микропроцесс переноса пара внутри поры капилляра термодинамически равнозначен макропроцессу переноса жидкос1и внутри тела с критерием фазового превращения, равным нулю. [c.54]

Точки I я g па кривой, имеющие общую касательную, изображают две фазы в равновесии. Это следует из того, что помимо одинаковой температуры, на основании (37) эти фазы находятся при одинаковом давлении кроме того, на основании (39) они имеют и одинаковый термодинамический потенциал, т. е. удовлетворяют условию равновесия (33). Очевидно, что точка я, соответствующая большему V, изображает насыщенный пар, точка I — жидкость. Отрезок касательной представляет собой конноду для двухфазных систем из жидкости I и пара ё", во всех точках которой величины Т, р 11 таковы же, как и в точках I и д. Эта коннода соответствует конноде на рис. 29, а также одной из коннод на рис. 22. [c.44]

В основе известной теории конденсации Нуссельта лежит допущение о той, что на границе раздела фаз пар и конденсат имеют одинаковую температуру, равную температуре основной массы пара. В действительности же это предположение является справедливым лишь для условий, когда жидкость и пар находятся в термодинамическом равновесии, т.а. когда не происходит ни видимого испарения жидкости,ни видимой конденсации пара. В частности, видимая конденсация происходит лишь в том случав, если температура на поверхности жидкости нике, чем температура пара. Этот скачок температуры и соответствующий скачок давлений, наблюдающийся в прилегающем к поверхности жидкости слое пара толщиной порядка средней длинн свободного пробега его молекул, определяет, строго говоря, интенсивность массо-обмена между паром и жидкостью. Указанный скачок температуры на границе раздела фаз соответствует некоторому граничному термическому сопротивлению [c.155]

В термодинамических системах мы часто встречаемся с такими различиями в степени устойчивости. Пусть в двух частях сосуда, разделенных перегородкой, находятся водород и кислород. Каждый из газов находится в равновесии, определяемом темперапурой и давлением. Пусть эти газы находятся при одинаковой температуре и одинаковом давлении. Если мы удалим разделяющую их перегородку, то возникнет самопроизвольно и необратимо протекающий процесс их взаимного смешения (взаимной диффузии). Когда газы полностью перемешаются, будет достигнуто новое состояние равновесия, так как смесь газов может сохраняться без изменения состояния любое время. Это состояние более устойчиво, чем предыдущее, так как обратный процесс — разделение газов — требует затраты работы извне. Но если мы внесем подходящий катализатор или же другими способами вызовем химическое взаимодействие газов, то газы прореагируют с образованием воды в виде водяных паров или жидкой воды, в вависимости от соотношения в температуре и давлении газов. Этот процесс совершается самопроизвольно (необходимость возбуждения его не меняет дела). Новое состояние равновесия является более устойчивым, чем предшествующие, состояния равновесия. Ему отвечает меньшее значение изохорного потенциала (изохорного. так как процессы протекали в замкнутом сосуде, т. е. при постоянном объеме). [c.167]