Первый закон термодинамики ограничения

Границы применимости второго закона. Статистический характер второго закона термодинамики приводит к заключению, что увеличение энтропии в самопроизвольных процессах указывает на наиболее вероятные пути развития процессов в изолированной системе. Невозможность процесса следует понимать лишь как его малую вероятность по сравнению с обратным. Поэтому второй закон термодинамики в отличие от первого нужно рассматривать как закон вероятности. Он тем точнее соблюдается, чем больше размеры системы. Для систем, состоящ,их из громадного числа частиц, наиболее вероятное направление процесса практически является абсолютно неизбежным, а процессы, самопроизвольно выводящие систему из состояния равновесия, практически невозможны. Так, самопроизвольное изменение плотности 1 см воздуха в атмосфере с отклонением на 1% от ее нормальной величины может происходить лишь один раз за 3-10 лет. Однако для малых количеств вещества флуктуации плотности отнюдь не невероятны, а наоборот, вполне закономерны. Для объема воздуха 1 10" см повторяемость однопроцентных флуктуаций плотности составляет всего 10" с. Таким образам, действие второго закона нельзя распространять на микросистемы. Но также неправомерно распространять второй закон на вселенную. Отсюда следует, что общая формулировка законов термодинамики, данная Клаузиусом, — энергия мира постоянна, энтропия мира стремится к максимуму — во второй ее части неправильна. Неправильно и вытекающее из нее заключение о возмол<-ности тепловой смерти вселенной , так как второй закон термодинамики применим лишь к изолированной системе ограниченных масштабов. Вселенная же существует неограниченно во времени и пространстве. [c.103]

В 1780 г. Лавуазье и Лаплас установили, что количество теплоты, поглощаемое при разложении соединения, должно быть равно количеству теплоты, которое выделяется при образовании этого соединения в тех же условиях. Таким образом, при написании обратной реакции нужно изменить знак ДЯ. В 1840 г. Гесс показал, что суммарный тепловой эффект химической реакции при постоянном давлении не зависит от промежуточных стадий реакции. Оба принципа логически вытекают из первого закона термодинамики и являются следствием того факта, что энтальпия есть функция состояния. Это позволяет рассчитать изменения энтальпии для реакций, которые нельзя изучать непосредственно. Например, нецелесообразно измерять теплоту сгорания углерода до окиси углерода в ограниченном количестве кислорода, потому что продукт реакции всегда будет представлять смесь окиси и двуокиси углерода неопределенного состава. Однако теплоту полного сгорания углерода до двуокиси в избытке кислорода измерить можно. Так, для графита при 25° С [c.32]

Кинетическая система не находится в состоянии равновесия. Подчиняясь первому закону термодинамики (сохранение энергии), она свободна от ограничений второго закона. Чем меньше ограничений накладывается на систему, чем больше степеней свободы она имеет, тем труднее ее описать. Действительно, как будет видно из дальнейшего, эта трудность становится одним из реальных препятствий на пути удовлетворительной кинетической обработки. Однако основное препятствие для кинетического описания химических систем заключается во множественности существенно неравновесных факторов, которые могут играть решающую роль в определении пути реакции. Таким образом, априори нельзя сформулировать те положения, которыми определяется адекватное описание кинетической системы. В этом нетрудно убедиться на следующем простом примере. Вода, находящаяся на вершине холма, может быть описана уравнениями равновесного состояния. В некоторый следующий момент времени вода может стечь в озеро у основания холма. Оба эти состояния (исходное и конечное) могут быть описаны совершенно точно, и можно определить разности энергий этих состояний. Однако если попытаться описать сам переход, т. е. процесс течения воды с вершины холма, то будет видно, что он может зависеть почти от бесчисленных факторов от наличия стоков, контура склона холма, структурной устойчивости контура, множества подземных каналов в холме, через которые может проникать вода, и т. п. И наконец, если на холме будет кем-либо пробурена скважина, то появится необходимость в тщательном экспериментальном исследовании для того, чтобы учесть и этот дополнительный фактор, влияющий на течение воды. [c.14]

Однако в пользу классического пути построения второго начала говорят следующие соображения. Метод и границы термодинамики приводят к неизбежности концентрировать внимание на взаимных превращениях теплоты и работы, как макроскопических форм передачи энергии. Сама математическая формулировка первого закона термодинамики связана с этим обстоятельством. Всякие попытки формулировать закономерность, которой следуют все наблюдаемые взаимные превращения теплоты и работы, естественно приводят к формулировкам Клаузиуса, В. Томсона или Планка. Ограничения возможности превращения теплоты в работу приводят к общим критериям направления процесса и условиям равновесия. [c.109]

Первый закон термодинамики утверждает, что при переходе из одного состояния в другое изменение энергии или энтальпии зависит только от самих этих состояний, а не от того, каким образом осуществляется переход между ними. Следовательно, теплота химической реакции не зависит от того, в одну или несколько стадий проводится эта реакция, а определяется лишь исходным состоянием реагентов и конечным состоянием продуктов. Это означает аддитивность теплот реакций если реакция А плюс реакция В дают реакцию С, то теплота реакции С может быть получена суммированием теплот реакций А и В. Указанное свойство аддитивности теплот реакций создает большую экономию при табулировании теплот реакций достаточно измерить только тепловые эффекты ограниченного набора реакций, из которых можно скомбинировать все остальные реакции. В качестве такого набора выбирают реакции образования всех соединений из образующих их элементов, находящихся в стандартном состоянии. [c.101]

В отличие от первого закона термодинамики, второй закон обладает более ограниченной областью применения. Он носит статистический характер и применим поэтому лишь к системам из большого числа частиц, т. е. таким, поведение которых может быть выражено законами статистики. [c.206]

Первый закон термодинамики устанавливает, что в общем случае любая система может совершить работу за счет трех источников энергия внутренней энергии системы, энергии внешней среды, получаемой в форме теплоты, и энергии внешней среды, получаемой в форме работы. Единственным ограничением про-] ,есса производства работы при этом является требование, чтобы количество произведенной системой работы точно равнялось сумме убыли внутренней энергии системы и количества энергии вна иней среды, переданной системе в форме теплоты и работы. [c.63]

Первый закон термодинамики был сформулирован как невозможность построить машину, которая могла бы создавать энергию. Однако он не накладывает ограничений на превращение энергии из одного вида в другой. Таким образом, на основе одного лишь первого закона всегда имеется возможность превратить теплоту в работу или работу в теплоту, если только общее количество теплоты эквивалентно общему количеству работы. Это, безусловно, верно для превращения работы в теплоту. Тело (безразлично с какой температурой) всегда можно нагреть трением, получая количество энергии в форме тепла, точно равное проделанной работе. Подобным же образом электрическая энергия всегда может быть превращена в теплоту при прохождении электрического тока через сопротивление. Однако существуют определенные ограничения при превращении теплоты в работу. Если бы этого не было, то можно было бы построить машину, которая смогла бы путем охлаждения окружающих тел превращать взятую из окружающей среды теплоту в работу. [c.37]

Первый закон термодинамики утверждает, что при превращении одной формы энергии в другую общее количество энергии сохраняется. На какие-либо другие ограничения этого процесса первый закон не указывает. Однако известно, что многие процессы характеризуются естественным направлением как раз с этим и связан второй закон. Например, газ расширяется в пустоту, но обратный процесс не происходит никогда, хотя это и не нарушило бы первый закон. Он не был бы нарушен и в том случае, если бы стержень с одинаковой температурой по всей длине стал горячим на одном конце и холодным на другом, но мы знаем, что это никогда не случится. Второй закон устанавливает критерий, позволяющий предсказать, может ли данный процесс идти самопроизвольно или нет, и поэтому он имеет большое значение для химии. [c.48]

Каким образом мы обычно описываем физические системы В соответствии с нулевым законом термодинамики для газа, находящегося в равновесии, давление и температура постоянны в любой точке системы. В соответствии с первым законом термодинамики при любом изменении энергия вселенной остается неизменной — энергия сохраняется при любых известных нам изменениях. Заметим, однако, что нулевой закон просто описывает равновесную систему, а первый закон накладывает ограничения на систему, в которой происходит изменение. Ни один из-этих законов не указывает, какие изменения будут происходить в системе. [c.300]

Для вывода соотношений, известных как уравнения термодинамики, мы обладаем пока очень ограниченными средствами. Первый закон термодинамики в форме уравнения (1,2) [c.17]

Мысленно можно представить ряд процессов, протекание которых не противоречило бы первому закону термодинамики, но которые в действительности совершаться не могут. Так, корабль нельзя привести в движение за счет запасов тепла воды океана, хотя эти запасы огромны. Лежащий на земле камень не может сам собой охладиться и подскочить в воздух за счет запаса своей внутренней энергии. В обоих случаях соблюдались бы энергетические балансы — тепло, полученное от охлаждения тела, полностью превращалось бы в работу и первый закон термодинамики не нарушался. Несмотря на это, как мы знаем, такие процессы не происходят. Между тем обратные процессы превращения работы в тепло, например при трении, протекают самопроизвольно и без ограничений. [c.41]

Второй закон термодинамики в отличие от первого закона имеет более ограниченную область применения. Первый закон термодинамики справедлив и для систем, состоящих из большого числа частиц, и для отдельных частиц. Второй же закон относится исключительно к системам из большого числа частиц, т. е. таким, поведение которых может быть охарактеризовано статистическими величинами, например температурой и давлением. Действительно, температура определяется средней кинетической энергией поступательного движения частиц, давление газа выражает суммарный эффект ударов молекул о стенку сосуда. [c.65]

В то время как первый закон термодинамики устанавливает понятие внутренней энергии, а второй — энтропии и абсолютной температуры, третий закон устанавливает только ограничение на величину одного из них — энтропию. [c.185]

Дальнейший анализ будет ограничен только случаем работы сжатия (другие виды работы рассматриваться не будут). Первый закон термодинамики дает следующие соотношения [c.46]

Нетрудно видеть, что уравнение (320) первого закона термодинамики есть частный случай общего уравнения ОТ (31), выведенного теоретически. Выражение (263) получается из формулы ОТ (262) в том случае, если согласиться с ограничениями, которые были приняты Клаузиусом при выводе этого выражения. Оба равенства — (262) и (263) — вытекают из (421 в виде частных случаев. Что касается химической степени свободы системы, то соответствующий подход ОТ, учитывающий взаимное влияние самых различных степеней свободы, достаточно подробно излагается в работах [16-—18] из него в простейшем случае можно прийти к традиционному подходу. [c.405]

Первый закон термодинамики утверждает, что при превращении одной формы энергии в другую полная энергия сохраняется, однако никаких других ограничений относительно возможности этого процесса не указывает. Было найДено, что в то время, как различные типы работы могут быть полностью превращены в теплоту и в идеальном случае могут быть полностью преобразованы из одного вида в другой, только некоторая часть теплоты может превратиться в работу в циклическом процессе. Второй закон термодинамики дает возможность рассчитать максимальное значение, которого может достигнуть эта часть. Этот закон также непосредственно связан с вопросом о том, является ли данный процесс самопроизвольным или нет. Так как второй закон дает критерий для оценки того, окажется ли процесс самопроизвольным, он имеет большое значение для химии. [c.99]

Термодинамика как научная дисциплина сложилась в начале XIX в. на основании данных по изучению перехода теплоты в механическую работу (с греческого Легте и dynamis — теплота и движение). В настоящее время термодинамика как одна из дисциплин с наиболее общим подходом в характеристике физико-химических явлений, устанавливает взаимосвязь между различными видами энергии, изучает возможность, направленность и пределы самопроизвольно текущих процессов. Раздел этой науки, изучающий химические реакции, фазовые переходы (кристаллизация, растворение, испарение), адсорбцию, взаимосвязь химической и других видов энергии, а также переход энергии от одной части системы к другой в различных химических процессах называется химической термодинамикой. Изучение происходящих в природе явлений с позиций термодинамики не требует знания причин и механизмов идущих процессов, представлений о строении вещества и т. п. Теоретическо базой этого раздела физической химии являются основные законы — первое и второе начало термодинамики. Первое начало, характеризующее общий запас энергии в изолированной системе, носит всеобщий характер и является отражением закона сохранения энергии второй закон термодинамики устанавливает понятие энтропии и выполняется при определенных ограничениях. В настоящей главе представляется возможным только кратко остановиться на основных положениях. [c.10]

Во время изотермического расширения, изображенного отрезком АВ, система поглощает количество теплоты ( 2 от источника с температурой 2- Во время изотермического сжатия, представленного отрезком ВС, система поглощает теплоту —( 1 от источника с температурой 1, т. е. отдает теплоту ( 1 источнику с температурой Таким образом, общее количество теплоты, поглощенной системой во время цикла, составляет ( 2 — Пусть Ь — работа, проделанная системой во время процесса. Она равна площади, ограниченной циклом на рис. 7. Используя уравнение (16), которое выражает первый закон термодинамики для цикла, имеем [c.41]

Биоэнергетика занимается изучением превращения энергии в живых организмах, т. е. это термодинамика применительно к биологическим системам . В основе термодинамики лежит несколько простых принципов (законов), приложимых к любым процессам, протекающим как в живых, так и в неживых системах. Первый закон термодинамики указывает, что общая энергия изолированной системы при любом процессе всегда остается постоянной, т. е. первый закон термодинамики — закон о сохранении энергии. Второй закон термодинамики налагает определенные ограничения на возможности самопроизвольного превращения энергии в системе и может быть сформулирован следующим образом все процессы стремятся идти в направлении возрастания общей энтропии системы и окружающей- среды. [c.78]

Формально эти ограничения основаны на том, что уравнения (17.1) и (17.2) содержат только вариации первого порядка, т. е. разложения Тейлора (17.5) и (17.8) прерываются на линейном члене. Чтобы использовать все следствия второго закона термодинамики для формулировки условий равновесия, необходимо рассмотреть также вариации более высокого порядка. Фактически практическое значение для термодинамики, как будет видно из дальнейшего (гл. VI), имеют только вариации второго порядка. Пока это не будем учитывать и напишем для возможного смещения, определяемого с учетом вариаций более высокого порядка, символ А. По аналогии с механикой различают следуюп ие случаи. [c.83]

Термодинамика имеет дело со свойствами систем, находящихся в равновесии. Она не описывает протекания процессов во времени. Термодинамика дает точные соотношения между измеримыми свойствами системы и отвечает на вопрос, насколько глубоко пройдет данная реакция, прежде чем будет достигнуто равновесие. Она также позволяет уверенно предсказывать влияние температуры, давления и концентрации на химическое равновесие. Термодинамика не зависит от каких-либо допущений относительно структуры молекул или механизма процессов, приводящих к равновесию. Она рассматривает только начальные и конечные состояния. Но и при таком ограничении термодинамический метод является одним из самых мощных методов физической химии, и поэтому, учитывая важную роль термодинамики, первая часть книги посвящена ей. К счастью, термодинамика может быть полностью разработана без сложного математического аппарата, и ее почти целиком можно изложить на том же уровне, на каком написана вся книга. Мы рассмотрим применение термодинамики к химии, начав с нулевого, первого, второго и третьего законов термодинамики, которые в дальнейшем будут применяться к химическим равновесиям, электродвижущим силам, фазовым равновесиям и поверхностным явлениям. [c.11]

Когда в тепловой пик входят поверхностные атомы, контактирующий с ними газ тоже нагревается до очень высокой температуры. При переносе через электронные возбужденные состояния энергия сообщается атому или молекуле, которые являются частью системы, находящейся в тепловом равновесии, причем последнее определяется средней температурой. При переносе энергии с помощью тепловых пиков температура групп молекул газа отличается от средней температуры. В первом случае имеет место нарушение распределения Максвелла — Больцмана, и, следовательно, здесь неприменимы законы термодинамики, тогда как во втором случае эти законы остаются в силе, но нужно учитывать местные перегревы в ограниченной зоне, находящейся в сфере воздействия тепловых пиков. Соответствующие расчеты проводились Уолтоном для разложения иодата и нитрата калия под действием осколков деления [80]. На основании их можно сделать вывод, что перенос энергии через возбужденные состояния более вероятен как для эндотермических, так и для экзотермических реакций с большой энергией активации, а перенос через тепловые пики в основном происходит в реакциях, которые термодинамически возможны при высокой температуре, и, следовательно, большей частью в эндотермических реакциях. Если, однако, некоторые радикалы, образующиеся под действием тепловых пиков, имеют большую [c.237]

Отметим еще одну очень важную особенность второго закона термодинамики по сравнению с первым. Второй закон не является абсолютным, а имеет статистический характер. Для систем из небольшого числа частиц выводы второго закона применимы ограниченно, а к системам из очень малого числа частиц второй закон совершенно неприменим. При характеристике систем мы обычно оперируем такими свойствами, как давление, температура, мольный объем и др. Они имеют статистическую природу. Давление газа представляет собой сумму импульсов молекул на единицу поверхности стенок сосуда и является, таким образом, средней величиной для большого числа частиц. Отдельные частицы в момент удара обладают различным количеством движения и ударяются о стенку сосуда под самым различным углом. Температура определяется средней кинетической энергией поступательного движения всех молекул данной системы, хотя кинетическая э нергия отдельных частиц может значительно отличаться от такой величины. [c.55]

Теорема Нернста не является следствием первого или второго законов термодинамики. В настоящее время она выводится из представлений квантовой статистики. Нернстом же она была выведена в результате тщательных экспериментальных исследований, поставленных для ответа на вопрос о мере химического сродства. В первой половине XX в. вокруг этой теоремы или третьего закона термодинамики возникла широкая дискуссия. Наряду с тем, что некоторые авторы признали открытие Нернста как третий закон, многие относились к ней как к ограниченному выводу (см. [6]). Лишь в последние десятилетия была признана ее огромная научная значимость, выходящая за пределы первоначальных формулировок Нернста. [c.279]

Отрицательный или положительный знак АС позволяет судить, может ли реакция проходить самопроизвольно или пет. Величины приращений ЛО, АН, АЕ и т. д. всегда представляют собой разности между значениями соответствующих функций в конечном и начальном состояниях. Приближение к равновесию при постоянной температуре и постоянном давлении всегда означает, что АС системы стремится к нулю, т. е. уменьшается. Если величина АО уменьшается на всех стадиях процесса, то разность ее значений для конечного и начального состояний будет отрицательна. Поскольку все системы в пределах ограничений, накладываемых условиями, согласно второму закону термодинамики, самопроизвольно стремятся к равновесию, знак АО для самопроизвольного процесса, протекающего при постоянной температуре и постоянном давлении, должен быть отрицательным. Реакции, сопровождающиеся увеличением (Ц-АО) и уменьшением (—АС) свободной энергии, было предложено называть соответственно эндергоническими и экзергоническими. Чтобы не путать эти термины с терминами экзотермический и эндотермический, обратите внимание на то, что первые содержат корень ерг , а последние — корень терм . [c.106]

Эксергетический баланс [4.84,4.88-4.92] отражает равенство подведенной к системе эксергии и отведенной от нее эксергии и потерь. В отличие от энергетического баланса, основанного на первом законе термодинамики, эксергетический баланс учитывает различие между неограниченно превратимыми видами энергии (механической, электрической и др.) и ограниченно превратимыми (внутренней, тепловой, химической и др.). Все реальные технические процессы происходят в условиях взаимодействия с окружающей средой. С этой точки зрения не любая энергия пригодна д ля практического использования, и именно эксергия определяет техническую ценность (пригодность) различных видов энергии. [c.346]

Второй закон термодинамики в отличие от первого закона имеет более ограниченную область применения. Первый закон термодинамики справедлив и для систем, состоящих из большого числа частиц, и для отдельных частиц. Второй же закон носит статистиче- [c.85]

Предположим, что система состоит из двух равнонагретых тел А и В при температуре Гр. Мы знаем из всего опыта практической деятельности, что тело А не может самопроизвольно отнять у тела В часть энергии и нагреться до Га > тогда как тело В остынет до Ту <С Тд. Это можно осуществить лишь при наличии специальной машины — холодильника. Между тем с точки зрения первого закона термодинамики никаких ограничений такому процессу нет, лишь бы тело А увеличило свою внутреннюю энергию настолько, насколько уменьшилась последняя в теле В. [c.210]

Замкнутую систему можно определить как совокупность молекул, которые не обмениваются веществом с остальной частью Вселенной (например, рассмотренная раньше (рис. 2-11 и представленная на рисунке вверху "клетка в ящике"). Любая подобная система содержит молекулы, полная энергия которых равна Е. Эта энергия может существовать в различных формах часть ее представлена энергией поступательного, вращательного и колебательного движения молекул, другая, большая часть, приходится на энергию связей между отдельными атомами, входящими в состав молекул. Первый закон термодинамики накладывает ограничение на тины реакций, которые могут протекать в системе согласно этому закону, "прн любом процессе общее количество энергии Вселенной остается постоянным". Представим себе, что в замкнутой системе протекает реакция А — В, сопровождающаяся выдалением большого количества энергии (речь идет об энергии химических связей). Сначала за счет этой энергии увеличится интенсивность движения молекул системы Гпоступательного. вращательного и колебательного), что равнозначно повышению ее температуры. Однако затем эта энергия будет отводиться из системы вследствие молекулярных столкновений, что приведет к нагреванию сначала стенок ящика, а затем и внешнего окружения (в нашем примере это океан). В конце концов, когда вся энергия химических связей, выделившаяся в ящике, превратится в тепловую энергию и перейдет из ящика в океан, температура системы вернется к исходному значению. Согласно первому закону термодинамики, изменение энергии внутри ящика (мы будем обозначать его АЕ) должно быть равно по величине и противоположно по знаку количеству отведенной тепловой знергии (которую мы [c.96]

В то время как внешние вклады йвО, йеПи и йе5 за интервал времени сИ могут иметь любой знак и величину, на внутренние налагаются определенные ограничения. Из первого закона термодинамики следует [c.25]

Классическая работа Термодинамика и свободная энергия веществ , написанная в 1923 г. Льюисом и Ренделлом, по существу является первой полной математической формулировкой химической термодинамики. Поколения студентов изучали эту интересную книгу и убеждались в полезности приведенных там соотношений для решения технических проблем. Одной из двух значительных работ, опубликованных после 1923 г,, было экспериментальное подтверждение третьего закона, выполненное Джиоком и его учениками. Другим исследованием явилась разработка методов статистической механики для расчета термодинамических свойств идеального газа на основании первого и второго законов термодинамики. Сейчас нет никаких сомнений в том, что величины свободных энергий, полученные из термических данных и статистических методов расчета, можно с уверенностью использовать для предсказания состояния равновесия в системах. Тем не менее широкое применение термодинамики в органической химии до настоящего времени тормозилось двумя факторами. Использование неточных литературных данных или непонимание ограничений, налагаемых термодинамикой, вело к тому, что некоторые термодинамические выводы не соответствовали экспериментальным результатам. Это в свою очередь вызывало определенное недоверие к тем общим выводам, которые были сделаны на основе термодинамики. Другой причиной, ограничивающей применение термодинамического подхода к проблемам органической химии, являлся недостаток доступных численных значений свободных энергий. Данные но химической термодинамике настолько рассеяны в научной литературе, что без сводных таблиц было крайне трудно работать термохимикам, занимающимся практическими расчетами. Наряду с этим выявилась скудность данных для органических соединений, что было впервые отмечено Парксом и Хаффманом еще в 1932 г. в их оригинальной монографии Свободные энергии органических соединений . В этой очень полезной книге были полностью учтены оба отмеченных выше фактора. [c.13]

До сих пор коррозионные гальванические микро- и макропары мы рассматривали преимущественно с точки зрения законов термодинамики. Однако этого недостаточно для решения многих вопросов. Во-первых, при термодинамических расчетах трудно предусмотреть сложное влияние среды, которая зачастую играет решающую роль в определении степени коррозии металла. Во-вторых, с помощью термодинамики принципиально невозможно вычислить скорость коррозионных процессов, определяющих долговечность конкретных сооружений и сроки их ремонта. В-третьих, коррозия металлов почти повсеместно сопровождается сложными побочными и вторичными процессами, сказывающимися иногда чрезвычайно сильно на скорости развития основной химической реакции, тогда как термодинамические данные пригодны (и то с рядом ограничений) для расчета основ- [c.125]

Второй закон, установленный так же, как и первый, на основании опыта, позволяет определить, какими должны быть условия, чтобы тот или иной термодинамический процесс мог возникнуть и протекать в нужном направлении. Это важно для решения как теоретических, так и различных практических задач. В окружающей нас природе постоянно наблюдается самопроизвольное, одностороннее протекание естественных процессов. Так, теплота всегда переходит от более нагретого тела к менее нагретому, жидкость всегда стремится занять наи-низший уровень, газы стремятся всегда расшириться и т. д. И эти процессы протекают самопроизвольно до тех пор, пока не установится соответствующее равновесие в системе. Экспериментально доказано, что самопроизвольного протекания этих процессов в обратном направлении не происходит, они — необратимы. Опытным путем установлено также, что, например, механическая работа, электрическая энергия ,югут быть превращены в теплоту полностью без ограничений, однако превращение теплоты в работу не может быть полным и возможно лишь при определенных условиях. Наблюдаемые в природе явления необратимости протекания естественных процессов и специфические особенности превращения теплоты в работу раскрывают сущность второго закона термодинамики, который широко применяется в различных разделах естествознания. [c.57]

Расчеты теплоотдачи и потерь давления в области сжимаемого течения отличают два обстоятельства, несущественные при низких скоростях. Первое — недопустимость использования средних значений переменных, характеризующих поток, при значительном изменении плотности поэтому часто требуется интегрирование в направлении потока. Второе заключается в том, что в соответствии со авойствами энтропии, вытекающим из второго закона термодинамики, максимальный массовый расходе условиях, когда линейная скорость жидкости приближается к скорости звука, может оказаться ограниченным. Например, при данном давлении на входе расход на выходе из канала постоянного сечения достигает максимума, когда скорость там равна скорости звука дальнейшее уменьшение давления на выходе не ведет к увеличению расхода. Общий анализ термодинамики одномерного сжимаемого течения был проведен Шапиро и Хоторном [31], которые вывели упрощенные уравнения для нескольких важных случаев. Термодинамика течения в каналах, включая вопросы максимальной скорости истечения, рассмотрена также Кинаном [17] и Хэнсэйкером/ и Райтмайером [12]. [c.430]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология