Процессы термодинамика

Термодинамика является одним из основных разделов теоретической физики. Предметом термодинамики является изучение законов взаимных превращений различных видов энергии, связанных с переходами энергии между телами в форме теплоты и работы. Сосредотачивая свое внимание на теплоте и работе, как формах перехода энергии при самых различных процессах, термодинамика вовлекает в круг своего рассмотрения многочисленные энергетические связи и зависимости между различными свойствами вещества. ч дает весьма широко применимые обобщения, носящие название законов термодинамики. [c.26]

Свободная энергия имеет еще одно интересное свойство, которое вытекает из того обстоятельства, что она связана со степенью самопроизвольности процесса. Каждый самопроизвольно протекающий процесс может быть использован для выполнения полезной работы, по крайней мере в принципе. Например, падение водопада несомненно представляет собой самопроизвольный процесс. Он принадлежит к числу таких процессов, с помощью которых можно получать полезную работу, заставляя падающую воду вращать лопасти турбины. Точно так же при сгорании бензина в цилиндрах автомобильного двигателя вьшолняется полезная работа перемещения автомобиля. Количество работы, получаемой в конкретном процессе, зависит от того, как он проводится. Например, если сжечь литр бензина в открытом сосуде, то мы вообще не получим полезной работы. В автомобильном двигателе общая эффективность получения работы невысока, приблизительно 20%. Если бы бензин реагировал с кислородом при других, более благоприятных условиях, то при этом можно было бы получить гораздо большее количество работы. На практике мы никогда не получаем максимального количества работы, возможного с теоретической точки зрения. Однако чтобы иметь представление о том, насколько успещно мы извлекаем работу из процессов -на практике, полезно знать, какое максимальное количество работы в принципе можно получить в результате каждого конкретного процесса. Термодинамика утверждает, что максимальная полезная работа, которая может быть получена при помощи самопроизвольного процесса, проводимого при постоянных температуре и давлении, равна изменению свободной энергии в этом процессе. [c.190]

Термодинамика изучает законы взаимных превращений различных видов энергии, состояния равновесия и их зависимость от различных факторов, а также возможность, направление и предел протекания самопроизвольных процессов. Термодинамика использует свой особый так называемый феноменологический метод подхода к решению тех или иных вопросов. Сущность этого метода состоит в обобщении опытных данных в виде трех законов — начал термодинамики — с их дальнейшим применением к различным вопросам и конкретным условиям без учета детального строения рассматриваемых систем. Особенностью термодинамического метода является его применимость только к системам, состоящим из очень большого числа отдельных частиц, а также определение лишь возможности рассматриваемых процессов. Вопрос о скорости процесса термодинамическим методом также не может быть рассмотрен. [c.55]

Химия изучает вещества и их превращения. Свойства веществ опреде.пя-ются атомным составом и строением молекул или кристаллов. Химические превращения сводятся к изменению атомного состава и строения молекул. Поэтому понимание химических процессов невозможно без знания основ теории строения молекул и химической связи. Число известных химических соединенш имеег порядок миллиона и непрерывно возрастает. Число же возможных реакций между известными веществами настолько велико, что вряд ли можно надеяться на описание их всех в обозримом будущем. Поэтому так важно знание общих закономерностей химических процессов. Термодинамика позволяет предсказать направление процессов, если известны термические характеристик, веществ — теплоты образования и теплоемкости. Для многих веществ этих данных нет, но они могут быть с высокой точностью оценены, если известно строение молекул или кристаллов, если известна связь между термодинамическими и структурными характеристиками веществ. С другой стороны, статистическая термодинамика позволяет рассчитывать химическое равновесие по молекулярным постоянным частотам колебаний, моментам инерции, энергиям диссоциации молекул и др. Все эти постоянные могут быть найдены спектральными и другими физически.ми методами или рассчитаны на основе теоретических представлений, но для этого надо знать основные законы, управляющие движением электронов в атомах и молекулах, и строение молекул. Это одна из важных причин, почему мы должны изучать строение молекул и кристаллов, теорию химической связи. [c.5]

Химическая термодинамика использует положения, законы и теоретические методы общей термодинамики в применении к разнообразным химическим проблемам учение о тепловых эффектах химических реакций (термохимия), учение о химическом и фазовом равновесии, учение о растворах, теория электродных процессов, термодинамика поверхностных явлений и др. На основании законов термодинамики проводятся все энергетические расчеты химических процессов и химического равновесия, что имеет особое значение для химии и химической технологии. [c.7]

В термодинамике изучают переход одной формы энергии в другую, переход от системы к системе, энергетические изменения в физических и химических процессах. Термодинамика устанавливает возможность и пределы самопроизвольного (без затраты работы) течения процесса в данном направлении. Она рассматривает возможность осуществления того или иного процесса и установление равновесия, но не рассматривает механизма процесса и его скорости. [c.11]

Термодинамика химическая — изучает химические реакции и фазовые переходы (растворение, испарение и кристаллизация чистых веществ и растворов и обратные им процессы), а также переход энергии из одной формы в другую и от одной части системы к другой в различных химических процессах и т. д. Важнейшими разделами этой науки являются термохимия, учение о химических и фазовых равновесиях, учение о растворах, теория электродных процессов, термодинамика поверхностных явлений и др. В основе Т. х. лежат общие положения и выводы термодинамики (первый закон термодинамики служит основой термохимии, второй закон термодинамики лежит в основе всего учения о равновесиях и др.). [c.135]

ОСНОВЫ ХРОМАТОГРАФИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА ТЕРМОДИНАМИКА УДЕРЖИВАНИЯ В ГАЗОВОЙ ХРОМАТОГРАФИИ [c.72]

Альтернативный теоретический подход заключается в применении термодинамики необратимых процессов. Термодинамика необратимых процессов дает основы, в пределах которых возможно описание обратного осмоса, ультрафильтрации и любого из диссипативных процессов, описанных в этой книге, однако ее положения не зависят от типа модели и она не проясняет механизма возникновения потока через мембраны. [c.134]

По масштабу производства каталитический синтез метанола из окиси углерода и водорода является важным промышленным процессом. Термодинамика этой реакции, температура и давление, ири которых осуществляется данный каталитический процесс, имеют [c.314]

Т е р м о д и и а м и к а процесса. Термодинамика процесса частичного окисле-[шя сероводорода неоднократно обсуждалась в литературе [195, 197, 387]. Устанавливающееся равновесие осложняется диссоциацией образующихся паров серы. [c.369]

Может ли быть эта несогласованность вполне устранена Этот вопрос равносилен следующему возможно ли построение расширенной системы термодинамики, дополняющей классическую термодинамику специальным разделом термодинамики спонтанных процессов Термодинамика спонтанных процессов должна была бы находиться в таком же соответствии со статистической теорией флуктуаций, какое существует между классической термодинамикой и статистическими уравнениями для средних величин. Все утверждения, содержащиеся в классической термодинамике, сохранили бы силу только для класса регулируемых процессов, и все эти утверждения приобрели бы смягченный (вероятностный) характер для класса спонтанных процессов. [c.11]

На сегодняшний день мы имеем в термодинамике ряд областей, которые находятся еще в зачаточном состоянии. Прогресс термодинамики будет заключаться в мощном развитии этих областей. Сюда относятся термодинамика реальных тел (сжатых газов, жидкостей, кристаллов) термодинамика дисперсных систем термодинамика химических процессов в расплавах, в концентрированных растворах, в сильно сжатых газовых фазах термодинамика оптических явлений термодинамика космических процессов термодинамика биологических процессов. Это, конечно, далеко не полный перечень. Я не-берусь предугадать все многочисленные пути предстоящего прогресса термодинамики. [c.12]

ТЕРМОГРАФИЧЕСКИЕ ФОТОГРАФИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ — ТЕРМОДИНАМИКА [c.47]

ТЕРМОДИНАМИКА НЕОБРАТИМЫХ ПРОЦЕССОВ - ТЕРМОДИНАМИКА ХИМИЧЕСКАЯ [c.48]

Необратимые процессы, термодинамика [c.571]

Уже само выражение равновесие при росте кристаллов в известном смысле противоречиво. При равновесии кристаллы не растут. И все же прежде чем приступить к изучению кинетики того или иного процесса, важно приобрести некоторые знания о равновесии, отвечающем данному процессу. Термодинамика равновесных состояний может в значительной степени пролить свет на процессы выращивания кристаллов, а анализ равновесности, отклонение от которой ведет к росту, помогает нам провести очень полезную классификацию процессов роста. [c.52]

В настоящее время мощным средством повышения эффективности научных исследований при решении задач расчета, анализа, -оптимизации и прогнозирования химико-технологических процессов стал метод математического моделирования [1]. При наличии полной информации о механизме процесса (термодинамике, кинетике, гидродинамике) составляют детерминированную математическую модель, представляющую собой систему дифференциальных уравнений обыкновенных или в частных производных. Для определения неизвестных констант, входящих в систему дифференциальных уравнений и проверки адекватности математической модели процесса, проводится эксперимент. [c.5]

ОСНОВНЫЕ СВЕДЕНИЯ О ПРОЦЕССЕ Термодинамика процесса [c.64]

Применение кинетической теории. Теплоемкости, наряду с тепловыми эффектами, представляют собой одну из наиболе важных с точки зрения химической термодинамики характеристик веществ и процессов. Термодинамика дает функциональную связь между этими величинами и состоянием тела, но пе дает их численных значений. Для нахождения последних приходится или прибегать к прямому опыту (главным образом, к калориметрическим измерениям, что составляет предмет термохимии i) или к вычислениям, основанным па статистической физике и квантовой теории. Последние могут быть точно выполнены лишь для не слишком сложных случаев и лишь при достаточно полных сведениях о строении веществ. [c.255]

Феноменологический подход, принятый в классической термодинамике, нашел широкое применение во многих разделах физики и химии, а также и в других областях науки. Если вначале задача термодинамики сводилась лишь к изучению процессов превращения теплоты в механическую работу (в тепловых машинах) и, наоборот, механической работы в теплоту, то в настоящее время в связи- с новыми открытиями и достижениями науки и техники задачи термодинамической науки расширяются. Развиваются новые области термодинамики, такие, как термодинамика диэлектриков, термодинамика ядерных процессов, термодинамика плазмы и т. д. [c.9]

Рассмотрим соотношения между параметрами для основных процессов термодинамики идеального газа. [c.31]

Сосредотачивая свое внимание на теплоте и работе, как формах перехода энергии при самых различных процессах, термодинамика вовлекает в круг своего рассмотрения многочисленные энергетические связи и зависимости между различными свойствами вещества и дает весьма широко применимые обобщения, носящие название законов термодинамики. [c.26]

Химическая термодинамика использует положения, ааконы и теоретические методы общей термодинамики в применении к разнообразным химическим проблемам учение о тепловых эффектах химических реакций (термохимия), учение о химическом и фазовом равновесии, учение о растворах, теория электродных процессов, термодинамика поверхностных явлений и др. На основании законов термодинамики проводятся все энергетические [c.5]

В термодинамике исследуются переходы энергии из одной формы в другую при различных физических и химических процессах. Термодинамика построена на двух законах, иначе называемых первым и вторым началами, представляющих собой широкое обобщение человеческого опыта. [c.78]

Термодинамика, как наука, возникла в первой половине прошлого столетия и развилась на почве изучения тепловых процессов а работы паровых машин. В настоящее время эта наука охватывает огромную область физических и химических явлений, сопровождающихся энергетическими процессами. Термодинамика входит в основу обширной тепловой техники (техническая термодинамика и теплотехника). Сюда, в частности, относится изучение процессов в тепловых машинах, играющих огромную роль в современной промышленности. Применение термодинамики к химическим процессам составляет предмет химической термодинамики. Последняя разрабатывает методы исследования указанных процессов и дает основу для их понимания и регулирования. [c.81]

По мере углубления знаний и понимания процессов термодинамики возникла идея использовать в конденсатоотводчиках кинетическую энергию пара и конденсата, которая образуется при их прохождении через конденсатоотводчик. [c.63]

Первое начало термодинамики можно рассматривать как выражение закона сохранения энергии применительно к термодинамическим системам и процессам. Термодинамика рассматривает преимущественно две формы, в виде которых совершаются переходы энергии — теплоту и работу. Соотношение между ними и между изменением внутренней энергии системы выражается первым начало.м термодинамики. [c.99]

Начнем рассмотрение с термодинамического аспекта. Следует отметить, что при таком подходе не рассматривается скорость реакции, которая зависит от механизма процесса. Термодинамика реакций не зависит от механизма. При таком подходе имеет значение лишь степень превращения исходных веществ по любому механизму в конечные продукты без всяких ограничений во времени. Равновесная степень превращения не зависит от механизма реакции, а зависит только от исходных веществ и конечных продуктов н от таких физических условий, как давление и температура. [c.42]

Прогнозирование различных превращений на термодинамической основе не требует привлечения знаний о строении вещества. Для такого прогнозирования достаточно знать изменение соответствующей функции состояния в рассматриваемом процессе. Например, при постоянном давлении и температуре знак изменения энергии Г иббса дает возможность сказать, может произойти данное превращение в системе или нет, и какая работа при этом может совершиться. Но на вопрос, почему и как быстро протекает процесс, термодинамика не отвечает. Решение этого вопроса основано на знании законов атомно-молекулярного строения вещества, которые необходимы для того, чтобы предсказать биохимические процессы, протекающие в организме. [c.142]

В н1лаковых расплавах при высокой температуре протекают важнейшие химические процессы. Термодинамика и кинетика термо-технслогических процессов в ряде случаев непосредственно зависят от физико-химических свойств шлака. [c.80]

Наряду с необратимыми процессами термодинамика рассматривает обратимые процессы, т. е. такие, которые могут идти как в прямом, так и в обратном направлениях при бесконечно малом изменении действующих на систему сил и без изменения работоспособности системы в обоих направлениях. В случае самопроизвольно происходящих изменений примерами таких идеальных обратимых процессов могут служить разрядка батареи через по-1енциометр, дающий разность потенциалов противоположного знака, и расширение газа в идеальном цилиндре с поршнем при медленном изменении противодействующего давления. Поскольку вполне равновесный процесс практически неосуществим, обратимый процесс есть процесс идеальный. Однако понятие обратимого процесса широко используется в термодинамике. [c.64]

В процессе флотации происходит сближение частиц минералов и пузырька, адгезия ластиц к пузырьку и образование краевого угла. По мере увеличения времени контакта частицы с пузырьком образуется равновесный слой жидкости между соприкасающимися фазами. Итак, основной и определяющей стадией флотационного процесса является адгезия твердых минеральных частиц к пузырьку воздуха. Рассмотрим эту стадию, исходя из термодинамических представлений. Известно, что термодинамика в состоянии определить движущую силу процесса в направлении уменьшения свободной энергии системы до равновесного значения, соответствующего минимуму свободной энергии. Указав на возможные направления процесса, термодинамика, однако, не вскрывает механизма и скорости (кинетику) самого процесса. [c.289]

ТЕРМОДИНАМИКА ХИМИЧЕСКАЯ — раздел термодинамики, являющийся в то н е время разделом физич. химии, посвящеиньи изучению зависимосте термодинамич. свойств различных веществ от их состава, строения и условий существования, а также термодинамич. рассмотрению явлений, относящихся к области химии. К этим явлениям относятся хпмнч. реакции н фазовые переходы (растворение, испарение и кристаллизация чистых веществ и растворов и обратные им процессы), адсорбция и т. д. Важнейшими направлениями развития Т. х. являются термохимия, учение о химических и фазовых равновесиях, учение о растворах, в частности растворах электролитов, теория электродных процессов, термодинамика поверхностных явлений и др. [c.48]

В литературе режим частичного теплообмена иногда называют политро-пическим. Однако это название вряд ли можно считать удачным, поскольку по существу здесь нет ничего общего с политропическимн процессами термодинамики. [c.103]

С другой стороны, безэнтропийные системы связей допускают протекание в них процессов, очень похожих на обратимые процессы термодинамики, так как изменение состояния в системах типа мозга не сопровои дается существенным изменением его энтропии. Создается впечатление, что развитие динамических структур приводит к появлению устойчивых неравновесных систем, во многом сходных с идеальными системами термодинамики. Не следует, однако, переоценивать это все же отдаленное сходство. [c.115]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология