Нестатические процессы энтропия

Если в изолированной системе о направленности самопроизвольного процесса и равновесии судят по изменению энтропии в системе (см. 69), то в закрытых системах ответ на этот вопрос получают на основании величины полезной работы W. Действительно, при осуществлении любого квазистатического и нестатического процесса система в состоянии будет произвести работу [W >Q). К примеру, для химической реакции максимальную полезную работу можно получить, если ее провести при постоянных Р к Т квазистатическим путем в гальваническом элементе. Итак, условие самопроизвольного процесса в закрытой системе будет [c.231]

Изменение энтропии в нестатических процессах [c.221]

Уравнение (67.4) в отличие от уравнения (66.7) не позволяет вычислить изменения энтропии через теплоту нестатического процесса. Из (66.5) и (67.1) для кругового нестатического процесса следует, что [c.222]

Когда в результате нестатического процесса изолированная система придет в состояние равновесия при рассматриваемых условиях, то энтропия ее достигнет максимально возможной величины. В соот- [c.222]

Так как переохлажденная жидкость не может находиться в равновесии с твердой фазой, то рассматриваемый процесс является нестатическим. Отсюда непосредственно вычислить А 5 по теплоте кристаллизации переохлажденной жидкости нельзя. Для вычисления Л5 мысленно заменим рассматриваемый нестатический процесс следующими тремя квазистатическими процессами, в результате которых система придет из начального состояния в то же конечное состояние 1) нагреваем обратимым путем 1 моль переохлажденной жидкости А от до истинной температуры замерзания Т . При этом процессе изменение энтропии согласно уравнению (71.9) будет равно [c.236]

Рассмотрим процесс охлаждения некоторой системы. Прежде всего ясно, что достижение абсолютного нуля было бы возможным только при адиабатическом процессе, когда система охлаждается, совершая внешнюю работу. Согласно второму закону термодинамики в неравновесном (нестатическом) адиабатическом процессе энтропия увеличивается. Вполне очевидно, что для достижения абсолютного нуля равновесный адиабатический процесс всегда был бы предпочтительней по сравнению с неравновесным. Поэтому сразу же предположим, что процесс охлаждения системы является равновесным и адиабатическим, т. е. обратимым. [c.189]

Итак, при нестатическом процессе изменение общей энтропии всегда больше нуля. Справедливо и обратное положение если изменение общей энтропии больше нуля, то наша система обязательно совершила нестатический процесс. [c.253]

Итак, направленный процесс есть нестатический процесс. Но протекание нестатического процесса всегда сопровождается возрастанием общей энтропии всех участников этого процесса. Поэтому протекание направленного процесса тоже сопровождается возрастанием общей энтропии всех участников этого процесса. [c.256]

Согласно критерию (XI, 13а), изменение общей энтропии равно нулю при квазистатическом процессе и больше нуля при нестатическом процессе [c.264]

Сам нестатический процесс в термодинамике не исследуется. Изучается возможность перехода изолированного термодинамического мирка из одного состояния в другое. Этот переход может осуществиться нестатическим образом только в том случае, если общая энтропия изолированного термодинамического мирка в конечном состоянии больше его общей энтропии в начальном состояний. 1 ри квазистатическом переходе общая энтропия в конечном состоянии равна общей энтропии в начальном состоянии. Не существует переходов, которые сопровождались бы убылью общей энтропии. [c.277]

При нестатическом процессе общая энтропия изолированного термодинамического мирка возрастает. Возрастание энтропии можно определить методами термодинамики только на (безразлично каком) квазистатическом пути. Следовательно, после устранения торможения необходимо провести квазистатический процесс. Как это делается в случае двух первых примеров, уже разбиралось. Остается выяснить, можно ли провести химический процесс квазистатическим путем и, в случае положительного ответа, дать пример квазистатического осуществления химического процесса. Но предварительно следует ответить на более общий вопрос можно ли вообще изучать химические процессы методами термодинамики. [c.282]

Если источник работы производит работу, как в опыте Джоуля, над каким-нибудь источником теплоты, то снова осуществляется нестатический, необратимый, направленный процесс. Энтропия источника теплоты, над которым производилась.работа, возрастает. Нестатический, необратимый, направленный процесс закончится, когда источник работы не,будет больше в состоянии производить работу над источником теплоты. [c.309]

Приращение энтропии в уравнении (XV, И) вызвано протеканием нестатического процесса. Но это приращение энтропии можно вычислить, переведя систему квазистатическим образом из начального состояния в конечное. [c.422]

Сравнительно недавно была сделана попытка разработать метод, позволяющий вычислять изменение энтропии в случае некоторых наиболее простых нестатических процессов с неустранимой необратимостью [36—38]. Если обширная экспериментальная проверка (к ней, к сожалению, все еще не приступают) покажет состоятельность предложенного метода, то область практического применения второго начала термодинамики чрезвычайно расширится. [c.422]

При вычислении общего изменения энтропии (см. стр. 261) уравнение (XI, 16) тогда становится полезным, когда квазистатический или нестатический процесс протекает при постоянном давлении (1Р=0) и без нетто-работы ( ш =0) [c.255]

Вычисление приращения энтропии, выражаемого уравнением (XV, 11) и вызванного протеканием нестатического процесса, становится возможным по той причине, что может быть осуществлен квазистатический процесс для перевода системы из начального состояния в конечное. [c.423]

Итак, закон возрастания энтропии в изолированных системах, в которых совершается пропесс, является законом частным, ограниченным. Со времен Клаузиуса — и это сохранилось в термодинамической литературе и до наших времен — этот закон получил название второго начала термодинамики для нестатических процессов [c.74]

Сейчас мы можем оценить этот закон по достоинству. Мы показали, что по степени своей общности он стоит гораздо ниже закона сохранения и превращения энергии и поэтому претендовать на роль начала наряду с этим универсальным законом природы он, несомненно, не может. К термодинамике же он непосредственного отношения не имеет, так как термодинамика рассматривает квазистатические процессы и в силу этого от него не зависит. Поэтому правильнее было бы именовать его, как и было сделано нами, законом возрастания энтропии при нестатических процессах в изолированных системах. [c.74]

Описанный метод является не чем иным, как конкретным способом построения метрической энтропии 5 из эмпирической энтропии 5, причем предполагается существование 5 и термическая связь вводится в неявном виде за счет использования изотерм (ср. 7). Интересно отметить, что хотя доказательство существования можно провести, ограничиваясь рассмотрением квазистатических процессов, однако рассмотренный выше метод требует нестатического опыта. [c.53]

Поскольку изменение энтропии источника работы всегда равно нулю, левая часть неравенства (1У.69) равна приращению общей энтропии всех участников нестатического термодинамического процесса [c.111]

В статье, опубликованной в 1926 г.,М. Планк, хотя и высказывается против бесполезных и искусственных осложнений , к которым приводит предложенное Каратеодори расчленение второго начала на аксиомы, но частью принимает установленный Каратеодори метод определения абсолютной температуры и энтропии и, не отдаляясь от этого метода, дает изложение второго начала, исходя из невозможности перпетуум-мобиле второго рода. Т. А. Афанасьева-Эренфест, в противоположность Планку, выступила в защиту дальнейшего (в сравнении с Каратеодори) расчленения второго начала на аксиомы. Она высказывает при этом идею, что термодинамика квазистати-ческих процессов должна строиться без каких-либо ссылок на нестатические процессы. Поскольку эта точка зрения не была проведена в аксиоматике Каратеодори, Т. А. Афанасьева-Эренфест подвергает аксиоматику Каратеодори критике и устанавливает четыре аксиомы, составляющие в совокупности второе начало для квазистатических процессов . [c.84]

Как уже было упомянуто выше, термодинамическая аксиоматика, начатая Каратеодори, получила свое дальнейшее развитие в работах Т. А. Афа-насьевой-Эрен ст. Главная идея исследований Т. А. Афанасьевой-Эренфест заключается в том, что поскольку формально понятия энтропии и абсолютной температуры могут быть установлены из рассмотрения одних только квазистатических (равновесных) процессов, то обоснование термодинамики следует расчленить на две логически независимые части обоснование термодинамики квазистатических процессов и тер14юдинамики нестатических процессов. [c.85]

Т. А. Афанасьева-Эренфест ссылается на неясность , которую она усматривает в том, что одно и то же начало (второе начало) представляется в двух совершенно различных обликах 1) как утверждение существования интегрирующего множителя для 8Q и 2) как утверждение о неуклонном возрастании энтропии при реальных адиабатических процессах . Проведя подробное обсуждение вопроса, Т. А. Афанасьева-Эрен ст приходит к выводу, что если отказаться от второго начала, то для построения термодинамики квазистатических процессов нужно исходить из четырех аксиом, а для нестатических процессов нужно присоединить еще две аксиомы. Я думаю, что в любой дисциплине, которая построена дедуктивно, можно указать немалое число примеров, когда из одного какого-либо принципа выводятся утверждения, между которыми трудно или даже невозможно установить логическую, связь, если отказаться рассматривать эти утверждения как следствие общего исходного принципа. Поступая подобным образом, можто измыслить множество неясностей , разбор которых будет представлять собой совершенно бесполезное усложнение науки. [c.85]

Нестатического процесса, протекание которого сопровождалось бы убылью общей энтропии, быть не может. Поэтому процесс всегда направляется таким образом, чтобы происходило возрастание общей энтропии всех участников процесса. Критерии (XI, 126) и (XI, 12в) нестатичности (необратимости) процесса одновременно являются и критериями направленности процесса. [c.256]

Итак, нестатический процесс может идти сам и только таким образом, чтобы происходило возрастание общей энтропии всех участников процесса. Нестатический процесс не может идти сам в том направлении, в каком прбисходит уменьшение общей энтропии всех участников процесса. [c.257]

Критерий (ХП,45) можно заменить другим эквивалентным ему критерием. В изолированной системе протек нестатический, необ-)атимый, т. е. направленный процесе. Энтропия системы возросла. Тередадим теплоту от системы (для этого надо нарушить ее изоляцию) источникам теплоты и понизим значение энтропии до того значения, какое она имела до протекания нестатического процесса. Вследствие передачи теплоты от системы источникам теплоты энергия системы тоже уменьшалась. Таким образом, протекание нестатического, необратимого, т. е. направленного процесса в системе при постоянной ее энтропии сопровождается уменьшением энергии системы. Вместо критерия (ХП, 45) напишем [c.310]

НИЯ—термический заряд is, который однозначно связан с температурой системы через термоемкость ее х dt —у. с1Т). Теплообмен рассматривается как процесс распространения в температурном поле термического заряда, величина которого в условиях стационарной нестатической теплопроводности сохраняется неизменной. Распространение заряда сопровождается совершением термической работы против молекулярных сил. В отличие от энтропии термический заряд обладает способностью возрастать и уменьшаться за счет других форм движения материи. Использование идеи о существовании термического заряда позволяет изучать методами классической термодинамики нестатические процессы тепло- и массообмена. [c.12]

Если принять отрицательную i срмодинамическую температуру (это соответствовало бы тому, что при сообщеиии теплоты обычному 1елу при постоянных внешних параметрах его температура понижается), то второе начало для нестатических процессов состояло бы в утверждении убыли энтропии системы при адиабатных процессах. Тогда вместо неравенства (3.62) мы имели бы [c.81]

При протекании процесса в изолированной системе речь шла об изменении энтропии системы в целом. В отдельных же частях системы она может увеличиваться, а в других уменьшаться. Представим себе изолированную систему, в которой находятся два тела. Одно тело имеет температуру Ti, а другое Та. Примем Ti > Т . Допувтим, что в результате теплообмена (естественный и нестатический процевв) от тела с температурой Ti перешло к телу с температурой Та элементарное количество теплоты 6Q. Так как 6Q очень малая величина, то температура каждого тела в результате теплообмена остается практически постоянной. При этих условиях энтропия первого тела уменьшится (SQ < 0) на величину [c.223]

Изменение энтропии при нагревании системы. Квазистатичес-кая передача теплоты от одного тела (системы) к другому возможна только тогда, когда их температуры практически одинаковы. В неизотермических процессах передача теплоты—нестатическая. Чтобы вычислить изменение энтропии при нестатических условиях, необходимо мысленно заменить реальный процесс несколькими квазистатическими процессами. Этот путь рассуждений используем для вычисления изменения энтропии при нагревании системы от температуры Г, до Ti. Допустим, что имеется бесконечно большое число нагревателей. Температура одного из них пусть будет выше начальной температуры (Ti) системы на бесконечно малую величину dT. Температура следующего нагревателя пусть будет выше, чем предыдущего, опять на величину dT и т. д. температура последнего нагревателя Ti. Если теперь исследуемую систему приведем в тепловой контакт с первым нагревателем, температура которого T. + dT, то через некоторый промежуток времени температура ее повысится на dT и она приобретет количество теплоты OQ = dT. В исследуемом интервале температур от Tj до 7, + dT законно принять ее практически постоянной и равной Tj, тогда [c.233]

Изменение энтропии при смешении химически невзаимодейст-вуюш,их идеальных газов (процесс нестатический). Представим себе цилиндр, разделенный перегородками на к ячеек. Объем цилиндра [c.238]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология