Термодинамика неравновесная

Непосредственное применение второго начала классической термодинамики к открытым системам, в которых протекают неравновесные процессы, невозможно. Поэтому термодинамика неравновесных процессов базируется, как и классическая равновесная" термодинамика, на нескольких постулатах. Основными из них являются следующие [c.292]

Прандтля служит масштабным множителем, определяющим соотношение толщины гидродинамического и теплового пограничных слоев. Этот формальный результат отражает нетривиальный факт феноменологической термодинамики неравновесных процессов переноса — подобия процессов переноса субстанции, что хорошо видно из уравнения (4.0). [c.158]

С. Термодинамика неравновесных процессов [c.110]

Первый постулат термодинамики неравновесных процессов (ТИП) — постулат о полном переходе потерянной работы в теплоту [c.306]

Термодинамика неравновесных процессов имеет самое непосредственное отношение к протеканию любых химических превращений, в том числе исследуемых в лабораторных условиях или используемых в промышленности. Действительно, в ходе химического превращения любая, даже пространственно гомогенная, реакционноспособная система может рассматриваться как открытая в отношении концентраций промежуточных продуктов — интермедиатов реакции, поскольку эти концентрации всегда зависят от задаваемых извне концентраций исходных реагентов и нередко конечных продуктов превращения. [c.290]

Особой заслугой термодинамики неравновесных процессов является возможность описания взаимовлияния различных процессов, одновременно протекающих в неравновесных системах. Показательным примером такого влияния в химии является взаимозависимость скоростей разных химических брутто-превращений (т.е. превращений, включающих промежуточные стации) с общими промежуточными продуктами-интермедиатами. [c.291]

ТЕРМОДИНАМИКА НЕРАВНОВЕСНЫХ ПРОЦЕССОВ [c.289]

Состояния, характеризуемые неравномерным и изменяющимся во времени распределением температуры, давления и состава внутри фаз, являются неравновесными. Они рассматриваются термодинамикой неравновесных (необратимых) процессов, в которой, кроме основных термодинамических законов, используются дополнительные предположения. [c.27]

Ниже приведены некоторые общие соотношения сопряженных мембранных процессов на основе представлений термодинамики неравновесных систем [1, 5]. [c.16]

III. Термодинамика неравновесных (необратимых) процессов. [c.11]

Термодинамика неравновесных процессов как последовательная наука сформировалась в конце 40-х гг. XX в., и ее создание в значительной степени связано с именами Л. Онзагера, И. Пригожина, П. Гленсдорфа и других выдающихся специалистов. В настоящее время эта наука успешно развивается. [c.290]

Очевидно, что универсальный критерий эволюции Гленсдорфа—Пригожина (18.5) является косвенным следствием второго начала термодинамики неравновесных процессов. [c.357]

Соотношение (7.3) является основой математического аппарата термодинамики неравновесных процессов. На его основе вводятся и выражаются через потерянную работу сг — скорость возрастания энтропии, связанного с неравновесностью [c.306]

Задачей настоящей, третьей части данного учебника является демонстрация возможности активного использования приемов термодинамики неравновесных процессов для анализа функционирующих химически реакционноспособных систем, в частности, для предсказания направления эволюции химически реакционной системы и скорости некоторых брутто-превращений даже при недостаточном знании конкретного механизма происходящих в системе процессов. [c.291]

ОПИСАНИЕ СИСТЕМ В ТЕРМОДИНАМИКЕ НЕРАВНОВЕСНЫХ ПРОЦЕССОВ [c.292]

Взаимосвязь между движущими силами и скоростями термодинамических процессов играет важнейшую роль в термодинамике неравновесных процессов, в том числе химически реакционноспособных, и биологических системах. [c.303]

Понятие термодинамической силы (сродства) является центральным для термодинамики неравновесных процессов, так как оно эквивалентно понятию движущей силы конкретного необратимого процесса. Термодинамические силы возникают при пространственной неоднородности системы (например, при наличии в системе неоднородностей по температуре, концентрации, давлению и т.п.) или в пространственно-однородных системах с химически реакционноспособными компонентами, не достигшими термодинамического равновесия за счет соответствующих химических превращений. [c.304]

Все термодинамические процессы характеризуются собственными значениями скорости и движущей силы. Однако если в системе одновременно протекает несколько термодинамических процессов, процессы могут взаимодействовать друг с другом. В результате скорость каждого из них, иными словами, поток каждого термодинамического параметра будет зависеть не только от своей термодинамической силы, но и от движущих сил всех других процессов, происходящих в системе. Данное заключение о возможности взаимовлияния и, следовательно, взаимодействия различных необратимых термодинамических процессов является принципиальным для термодинамики неравновесных процессов. В частности, ею многих случаях оно позволяет достаточно корректно описывать сложные и/или трудно интерпретируемые другим способом явления. [c.323]

Как уже отмечалось, очевидным достоинством прямых кинетических подходов к описанию термодинамически неравновесных процессов являются детально отработанные алгоритмы получения и решения кинетических уравнений, а также удобные процедуры анализа этих уравнений. Существенно, однако, что чисто кинетический подход эквивалентен описанию динамических свойств химической машины с жестко заданными правилами движения. При этом необходимым условием адекватности результатов, получаемых прямыми кинетическими методами, являются справедливость априорных представлений о схеме исследуемых химических превращений и достаточно точное знание констант скорости отдельных элементарных стадий. В то же время использование приемов термодинамики неравновесных процессов, выявляющих влияние движущих сил химических превращений, позволяет в ряде случаев достаточно полно предсказать динамику эволюции термодинамически неравновесной, например химически реакционноспособной, системы даже при недостаточно полном знании конкретного механизма происходящих процессов. [c.348]

Кайзер Дж. Статистическая термодинамика неравновесных процессов. М. Мир, 1990. 608 с. [c.407]

Не следует думать, что теории и теоретические методы, используемые в физической химии, являются соверщенно законченными и неизменными. Наоборот, они развиваются и совершенствуются. Так, на смену теории кристаллического поля, позволившей объяснить некоторые свойства комплексных соединений, но не учитывающей структуру лигандов, пришла теория поля лигандов вслед за классической термодинамикой получила свое развитие статистическая термодинамика вместо кинетической теории активных столкновений развилась теория активного комплекса и т. д. Процесс углубления теорий, их взаимопроникновения продолжается, возникают новые разделы и науки — термодинамика неравновесных процессов, электрохимия полупроводников, газовая электрохимия и т. п. [c.365]

Введено представление о потерянной работе, внутренних источниках энтропии и изложены исходные положения термодинамики неравновесных процессов. [c.5]

Возникновение энтропии является исходным моментом в термодинамике неравновесных процессов (см. гл. 7). [c.65]

ИСХОДНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ ТЕРМОДИНАМИКИ НЕРАВНОВЕСНЫХ ПРОЦЕССОВ [c.305]

Предмет химической термодинамики занимает ценфальное место в курсе физической химии, который преподают студентам-химикам в университетах. Существует большое число учебников по данному предмету, которые, к сожалению, зачастую недоступны студентам из-за малых тиражей изданий в последние годы либо из-за ветхости книг, изданных ранее. Кроме того, имеющиеся русскоязычные учебники по химической термодинамике оказались недостаточно адаптированными для студентов — будущих химиков-исследователей и аспирантов, готовящихся работать в современных научно-исследовательских учреждениях материал в изданных учебниках для химиков обычно излагается на чрезмерно упрощенном уровне в них отсутствуют важнейшие разделы, связанные с применением химической термодинамики для описания свойств конденсированной и дисперсной фаз, а также высокореакционноспособных, в том числе каталитических, систем. Более того, в известных курсах химической термодинамики, ориентированных на химиков, вообще отсутствуют разделы, посвященные термодинамике неравновесных процессов, бурно и успешно развивающейся в последние десятилетия. [c.9]

Феноменологические уравнения термодинамики неравновесных процессов основаны на том, что при малых отклонениях системы от термодинамического равновесия возникающие потоки линейно зависят от термодинамических сил и описываются уравнениями типа [c.308]

Раздел термодинамики неравновесных процессов, основанный на уравнении (7.7), называют линейным вариантом ТИП. [c.308]

Поэтому современная термодинамика неравновесных процессов рассматривает системы с химическими реакциями и диффузией в нелинейной области. Теория процессов в таких системах еще далека от завершения. [c.310]

Термодинамика неравновесных процессов использует А для выражения скорости возникновения энтропии (dS/dt) в системе, где с конечной скоростью (w=dl/dt) протекает химическая реакция [c.174]

Подчеркнем еще раз, что основным понятием термодинамики неравновесных процессов является скорость возникновения энтропии а. В свою очередь ее произведение на температуру равно eQ ldi, т. е. скорости появления в системе некомпенсированной теплоты Клаузиуса. Впрочем, в связи с неясностью физического содержания OQ можно постепенно от него отходить, заменяя, как мь уже это и делали, возникновением энтропии. [c.313]

Перейдем теперь к собственно термодинамике неравновесных процессов в непрерывных системах. В основу положим фундаментальное уравнение Гиббса для изменения энтропии в гомогенной системе [c.319]

Построить об цую термодинамику неравновесных п р о-и е с с о п возмоягно лишь путем нр,едения дополнительных постулатов и использования времени н качестне нонон независимой переменной. [c.110]

Начало развития термодинамики неравновесных процессов (или просто неравновесной термодинамики) следует отсчитывать от Рудольфа Клаузиуса, которому принадлежит по существу основное в этой области понятие некомпенсированной теплоты (1850 г.). Однако первым все же применил термодинамические соотношения к изучению неравновесных процессов Вильям Томсон (Кельвин) в 1854 г. В более позднее время развитию неравновесной термодинамике существенно способствовал Де-Донде. Его главная идея состояла в том, что можно идти дальше обычного утверждения неравенства второго закона и дать количественное определение возникновения энтропии . В 1922 г. Де-Донде связал также некомпенсированную теплоту Клаузиуса и химическое сродство. В 1931 г. Онзагер формулировал свои знаменитые соотношения взаимности , являющиеся основой изучения связей различных неравновесных процессов в так называемой линейной области. Дальнейшее развитие неравновесной термодинамики и обоснование ее формализма связано с именами Пригожина, Глансдорфа, Казимира и других. Так, в работах И. Пригожина методы неравновесной термодинамики распространены на область, где связь между потоками и вызывающими их силами уже не является линейной. [c.308]

Следует также отметить, что сопоставление влияния различных стадий процесса на суммарную скорость возрастания энтропии может осуществляться строгим образом только в терминах термодинамики неравновесных процессов, поскольку, ка11 было показано выше, попытки сопоставлять скорости илп движущие силы процессов, выраженные в количествах вещества или концентрациях, приводят иногда к неприемлемым результатам. [c.18]

Уравнение материального баланса вещества в слое зерен, продуваемом стационарным потоком газовой смеси, было получено на основе термодинамики неравновесных процессов в работе [23]. Необходимость учета пористой структуры слоя привела к требованиям усреднения основных параметров и характеристик при описании процессов динамики. Для этого в слое зерен выделялся небольшой объем Д1 , малый по сравнению с объемом всего слоя, но содержащий все же достаточно большое число зерен, и для него находили средние значения термодинамических локальных параметров. Для одномерной задачи вдоль осил по длине слоя уравнение баланса имеет вид [c.58]

Раздел учебника, посвященный термодинамике неравновесных процессов, целиком написан В.Н.Пармоном, взявшим на себя смелость внести в этот раздел некоторые оригинальные дополнения, чтобы сделать его полезным для студентов-химиков, подключающихся к научной работе в современных быстро развивающихся направлениях химической кинетики и катализа, в том числе изучающих возникновение неустойчивостей и осциллирующих явлений. [c.10]

В классической механике возможность проведения существенных обобщений открывает переход к статистической физике. Анагюгично, при анализе химических превращений роль статистической физики играет термодинамика, которая благодаря выявлению движущих сил этих превращений позволяет делать общие выводы о направлении эволюционных изменений в сложной химической системе без знания конкретного механизма процесса. Поэтому использование приемов термодинамики неравновесных процессов позволяет проводить эффективный совместный кинетико-термодинамический анализ протекания многих сложных химических процессов, трудно осуществляемый иными методами. [c.292]

Как и в предьщущих разделах, посвященных классической равновесной термодинамике, в термодинамике неравновесных процессов вещество будет рассматриваться в основном как непрерывный объект. Поэтому мы не станем касаться проблем появления и эволюции спонтанных флуктуаций, возникающих на микроскопическом уровне вследствие атомно-молекулярной природы вещества и офаниченности числа частиц в конечном объеме. Явления, связанные с атомно-молекулярной природой Ешщества и учитывающие конечность числа частиц в локальных процессах, рассматриваются статистической термодинамикой неравновесных процессов, выходящей за рамки данной книги. [c.294]

Следует отметить, что исследование и описание осциллирующих гомогенных и гетерогенных кинетических реакций до сих пор опираются в основном лищь на прямой анализ кинетических схем. При этом обнаружено, что некоторые явления поддаются удовлетворительному кинетическому моделированию лишь при использовании специальных математических методов типа метода Мон-те-Карло. Методы термодинамики неравновесных процессов пока используются явно недостаточно. [c.393]

Пармон В.Н Введение в термодинамику неравновесных (необратимых) процессов Новосибирск Изд-во НГУ, 1998. 150 с. [c.407]

В учебнике (1-е изд. — 1986 г.), написанном в соответствии с утвержденной программой курса, изложены осноны химической термодинамики, учение о химическом равновесии, физическая химия растворов электролитов и неэлектролитов, учение о пограничных потенциалах и электродвижущих силах, химическая кинетика и катализ. Дается краткое описание методов хроматографии, экстракции, ректификации, использования ионоселектнвных электродов. Рассмотрены исходные положения термодинамики неравновесных процессов. [c.2]

Ская реакция. Выражение (IX.20) представлено в виде, вообще присущем термодинамике неравновесных процессов, а именно скорость возникновения энтропии, умноженная на абсолютную температуру Та, равна произведению некоторой обобш,енной силы А на вызываемый ею обобщеннь1й поток W [c.312]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология