Обратимость термодинамическая

Рис. 11.16. Графическое изображение основных обратимых термодинамических процессов идеального газа на Г—S-диаграмме.

Обратимый термодинамический процесс — процесс, после которого система и взаимодействующие с ней системы (окружающая среда) могут возвратиться в начальное состояние. Равновесный процесс всегда обратим, а обратимый процесс всегда протекает равновесным путем. В результате проведения равновесного процесса в прямом и обратном направлениях система и окружающая среда возвращаются в исходные состояния, что существенно отличает этот процесс от циклических неравновесных процессов. [c.15]

Изменение параметров состояния системы называют термодинамическим процессом. Если в ходе последнего состояние системы в любой момент времени остается равновесным, то его называют обратимым. Если равновесность системы в ходе процесса нарушается, то процесс — необратим. Хотя обратимый термодинамический процесс практически не реализуем, к нему часто обращаются при теоретических исследованиях. [c.46]

Здесь используется тот же абстрактный предельный случай, что и для любого обратимого термодинамического процесса, т. е. бесконечно медленного. Работа такого процесса максимальна. [c.527]

Ранее отмечалось, что работа обратимого термодинамического процесса численно равна площади фигуры, заключенной между графиком процесса и осью V, а знак ее определяется характером изменения объема системы если ДУ > О, то > 0 если ДУ < О, то < 0. Из этого следует, что работа любого термодинамического цикла численно равна площади фигуры, описанной графиком процесса на Р—К-диаграмме (рис. 11.17). Она положительна, если кривая процесса направлена по часовой стрелке, и отрицательна, если против часовой стрелки. Действительно, если работа процесса на стадии 1а2 численно равна площади поло- [c.103]

ДО 24 000° К и захватывает область первой и второй ступеней ионизации атомов углерода и кислорода. Рис. 33, б показывает, что при повышении температуры сначала молекулы СОг диссоциируют на СО и О2, далее молекулы О2 разлагаются на свободные атомы. При данном давлении уже к 3 000° К в равновесной системе почти не остается молекул СО2 и О2 и она состоит практически, полностью из молекул СО и атомов кислорода. Примерно с 4 000° К начинается разложение молекул СО. Дальнейшее повышение температуры приводит к отделению от атомов углерода, а затем и от атомов кислорода сначала одного электрона, а при более высоких температурах и другого электрона. Образование плазмы в этой системе при указанном давлении начинается примерно с 5000° К. Процессы термической ионизации атомов, как и процессы термической диссоциации молекул, являются обратимыми термодинамическими процессами. Для них могут быть определены соответст-вуюш,ие тепловой эффект процесса и константа равновесия, а также зависимость их от температуры и пр. [c.120]

Простейшей тепловой диаграммой является Т — 5-диаграмма воздуха (см. Приложение II, диагр. 3). Она позволяет определять теплоту обратимого процесса по площади фигуры, заключенной между графиком процесса и осью энтропий, а также работу обратимого термодинамического цикла по площади фигуры, описываемой графиком рассматриваемого цикла. Причем знаки теплоты и работы положительные, если исследуемый процесс на графике идет слева направо или по часовой стрелке. [c.78]

Из определения следует, что в любой момент времени состояние системы, совершающей обратимый термодинамический процесс, может быть изображено точкой на диаграмме. Зная, что бесконечный ряд точек, заключенных между двумя точками, есть линия, приходим к выводу обратимый термодинамический процесс может быть изображен на диаграмме состояния соответствующей линией. Эта линия называется траекторией, описывающей путь процесса, или графикам процесса (например, линии 1а2, 1Ь2 и 1с2 на рис. И.1). Очевидно, что для необратимых термодинамических процессов таких графиков не существует, так как состояние системы при этих процессах неравновесно. [c.46]

На этом краткое знакомство с первым законом термодинамики заканчивается. В заключение предлагаем табл. II.1, в которой собраны основные сведения об обратимых термодинамических процессах идеального газа. Они могут быть использованы при решении как теоретических, так и практических задач. [c.66]

Подтверждением справедливости вышеизложенного является то, что стволы пушек прн холостых выстрелах разогреваются больше, чем при боевых. В первом случае освобождающаяся энергия в основном превращается в теплоту (необратимый термодинамический процесс), а во втором случае часть освободившейся энергии расходуется на толкание снаряда, поэтому теплоты образуется меньше (более обратимый термодинамический процесс) и стволы разогреваются менее. [c.84]

В общем случае для обратимого термодинамического процесса можно записать [c.108]

Нз выражения (П.53), справедливого для обратимого термодинамического процесса Карно, следует [c.94]

Чтобы получить математическое выражение второго начала термодинамики, следует более детально рассмотреть действия идеальной тепловой машины. Идеальной тепловой машиной мы называем такую машину, которая работала бы без трения и без потерь теплоты. В ней рабочим телом является идеальный газ. Работа машины основана на принципе обратимого термодинамического цикла, называемого циклом Карно. [c.66]

При изучении обратимых термодинамических процессов идеального газа, мы неоднократно использовали Р—V- и Т—5-диаграммы для наглядной иллюстрации изучаемых процессов. Для расчета процессов с участием идеального газа, а также воздуха и некоторых легких газов (азот, водород, гелий, кислород и т. п.) при Я < 10 Па и Г > О °С нет особой необходимости в диаграмме состояния, так как для них имеется весьма простое уравнение состояния, действительное в указанных условиях. Но даже перечисленные газы в условиях, близких к критическим, не подчиняются уравнению состояния идеального газа, не говоря уже [c.103]

Для решения поставленной задачи наиболее удобной оказалась Т—5-диаграмма. А при анализе действия тепловых машин такая диаграмма в состоянии ответить практически на все ставящиеся вопросы. Рассмотрим в качестве примера произвольный обратимый термодинамический цикл (рис. П. 19). [c.108]

Необходимо подчеркнуть, что уравнение Нернста выведено для случая обратимого термодинамического равновесия и, следовательно, справедливо только при условии, что ток через электрод не протекает. В нашем случае, когда через электрод протекает ток, необходимо дополнительно считать, что электродная реакция (окисления или восстановления) не только обратима, но и протекает с большой скоростью, так что в любой момент времени от начала роста капли концентрация у ее поверхности сохраняется равновесной, соответствующей уравнению Нернста (т. е. осуществляется подвижное равновесие между окисленной и восстановленной формами деполяризатора). [c.109]

В природе нет вполне обратимых термодинамических процессов. Всегда имеет место необратимость вследствие трения, теплоизлучения и других явлений. Однако многие процессы можно вести в таких условиях, в которых их отклонения от обратимости будут бесконечно малыми. Примером подобного процесса может служить изотермическое расширение (сжатие) идеального газа. [c.100]

Обратимый термодинамический процесс — это процесс, который может быть проведен в обратном направлении без того, чтобы в системе и окружающей среде остались какие-либо изменения. Понятие обратимого процесса тоже является абстракцией. Реальные процессы тем более подходят под это определение, чем с большим основанием этот процесс можно назвать равновесным. В дальнейшем будем считать понятия равновесного и обратимого процессов совпадающими. [c.58]

Все химические реакции обратимы в том смысле, что в зависимости от условий они могут протекать как в прямом, так и в обратном направлении. Например, смесь азота и водорода реагирует с образованием аммиака. Последний, в свою очередь, частично распадается на исходные вещества. Эта обратимость, однако, не эквивалентна термодинамической обратимости. Реакция, обратимая термодинамически, должна как в прямом, так и в обратном направлении проходить через непрерывную последовательность равновесных состояний. С этой точки зрения химические реакции в обычных условиях их протекания принадлежат к числу необратимых процессов они совершаются самопроизвольно лишь в одном направлении, пока не будет достигнуто состояние термодинамического равновесия, называемое, применительно к химическим процессам, химическим равновесием. [c.123]

Здесь используется абстрактный предельный случай, характерный для любого обратимого термодинамического, т. е. бесконечно медленного процесса. Работа такого процесса максимальна. [c.139]

Обратимые термодинамические процессы являются равновесными, то есть система в таких процессах проходит целый ряд равновесных состояний. При этом полезная работа, выполняемая системой, максимальна, так как какие-либо потери, папример тепловые, отсутствуют. [c.32]

Рис. 1. Энергетический профиль необратимой (кинетически контролируемой) и обратимой (термодинамически контролируемой) региоселективной реакции. В случае необратимой реакции отношение концентраций обоих структурных изомеров А и В в продукте определяется разностью энергий переходных состояний ДДС обоих возможных маршрутов реакций, В случае обратимой реакции это отношение определяется разностью энергий ДС основных состояний А и В. Для кинетически контролируемых реакций /сд кд (на рис. 1 к > к ).

Результаты, изложенные во всех этих работах, являлись неоспоримым доказательством термодинамической устойчивости растворов целлюлозы. Однако представления о коллоидной природе растворов полимеров в конце 30-х годов были еще очень сильны, и В. А. Каргин ставит вопрос о природе растворов желатины, которые обычно приводили в качестве классического примера мицеллярной, термодинамически неустойчивой системы. В. А. Каргин высказал предположение, что кажущаяся необратимость водных растворов желатины связана с наличием в ней большого количества неорганических солей, тормозящих процесс достижения равновесия. Действительно, в работе с А. А. Тагер [8] было показано, что растворы желатины, очищенные с помощью высоковольтного электродиализа, ведут себя как обратимые термодинамически устойчивые системы и равновесие с них устанавливается быстро. [c.195]

Итак, при достаточной электрохимической инертности электроположительного компонента, т. е. при Е в—E°a1>RT/F, электрод А +/А—В представляет собой обратимую термодинамическую систему, потенциал которой задается реакцией [c.24]

Предварительно поясним понятие об обратимости термодинамических процессов. Если при непрерывном изменении условий проведения процесса система проходит последовательно через состояния равновесия, отвечающие этим условиям (или бесконечно близкие к ним), то такое протекание процесса называется обратимым, так как незначительным изменением условий в обратном направлении можно заставить процесс протекать тоже в обратном направлении. [c.137]

Имея это в виду, обратимый термодинамический процесс часто называют квазистатическим. Следует, однако, помнить, что в то время, как всякое [c.23]

Не следует путать обратимость (равновесность, квазистатичность) термодинамическую с обратимостью химической реакции. Последняя означает, что в процессе А1 — -Аз со временем начинает играть роль процесс А2 —А1, что и отражено в общей записи Аз. Эта обратимость кинетическая никак не связана с обратимостью термодинамической, и в естественных условиях обратимая химическая реакция является термодинамически необратимым процессом, система приходит в состояние не исходное, но конечное, и ее состав и свойства отличны от состава и свойств исходной системы. Два макроскопических состояния считаются разными, если отличаются хотя бы одной из макроскопических характеристик. Состояние системы, не меняющееся со временем, называется стационарным. Оно является равновесным, если неизменность его во времени не обусловлена каким-либо внешним воздействием. [c.21]

Обратимый термодинамический процесс определяют как процесс, допускающий возможность возвращения системы в первоначальное состояние без того, чтобы в окружающей среде остались какие-либо изменения. В противном случае процесс является необратимым. Следует подчеркнуть, что эта обратимость или необратимость процесса в термодинамическом смысле не qвпaдaeт с понятием об обратимости или необратимости химических реакций в химии, где термин обратимый нередко применяется к любым реакциям, которые могут осуществляться как в прямом, так и в обратном направлениях, хотя бы возвращение системы в исходное состояние было связано с теми или иными изменениями в окружающей среде. [c.180]

Из приведенных расчетов следует, что только часть А Н° при экзотермической обратимой термодинамической реакции превращается в максимальную полезную работу Ц каази. часть энергии ТА 8(298) = = —4,791 кДж/моль отдается системой внешней среде. [c.229]

На практике часто возникает необходимость определить изменение энтропии системы в том или ином термодинамическом процессе. Для этого достаточно воспользоваться независимостью изменения функции состояния от формы протекания термодинамического процесса при любом термодинамическом процессе изменение энтропии равно разности между значениями энтропии системы в ее конечном и исходном состояниях AS = — Si. Ёоспользо-вавшись (П.55), можно определить изменение энтропии системы для любого обратимого термодинамического процесса. [c.99]

Этот эффект не зависит от предыстории образца, т. е. был ли он сначала охлажден, а затем включалось поле или, наоборот, сначала включалось поле, а затем понижалась температура. Он показыват, что сверхпроводящее состояние — это обратимое термодинамически равновесное состояние. [c.258]

Обратимым термодинамическим процессом назьшают процесс, допускающий возможность возвращения системы в иервопачальпое состояние без того, чтобы в окружающей среде остались какие-либо изменения. В противном случае процесс назьшают необратимым. [c.32]

Рис. 2. Энергетический профиль необратимой (кинетически контролируемой) и обратимой (термодинамически контролируемой) диастереоселективной реакции. В продукте необратимой реакции отношение диастереомеров А и В определяется разностью энергий переходных состояний А и В В продукте обратимой реакции это отношение определяется разностью энергий АС основных состояний А и В. Для кинетически контролируемой диастереоселективной реакции (диастереодифференцирующей реакции) ф к (на рис. 2 А д > к ).

Энергетический профиль необратимой (кинетически контролируемой) и обратимой (термодинамически контролируемой) региоселективной реакции. необратимой реа1сции отношение концентраций обоих структу1жых [c.451]

Метатезис алкенов обычно является обратимым термодинамически контролируемым процессом. В случае простых алкенов энтальпия реакции практически равна нулю (образуются и разрываются подобные двойные углерод-углеродные связи), поэтому распределение продуктов определяется энтропийными факторами и алкилиденовые группы распределяются почти статистически. Таким образом, максимальная конверсия при метатези- се пентена-2 с образованием бутена-2 и гексена-3 может составить 507о [схема (2.100)]. В более сложных алкенах существенный вклад в термодинамическую устойчивость вносят электронные и стерические факторы, и в ряде случаев некоторые алкены могут быть получены с вполне хорошими выходами. Если имеются соответствующие термодинамические данные, ожидаемые выходы могут быть оценены. [c.64]

Из рисунков, а также анализа уравнения (6,54) вытекает, что в рассматриваемом частном случае при значениях наблюдается практически чисто диффузионный режим работы электрода во всей области потенциалов. Реакции такого типа условно называют обратимыми (термодинамически равновесными) реакциями. При уменьшении этого отношения в области малых плотностей тока появляется область смешанного ре.жима, а зате.м, при значениях ниже 0,05 — область практически чисто кинетического режима, В реакциях, для которых это отношение меньше 0,02, кинетический режим охватывает область не только малых, но частично и больших поляризаций. Такие реакции условно называют необратимыми. Необходимо иметь в виду, что даже при сильной необратимости реакции (очень малом значении Г/i/), кинетический режим сохраняется до значений плотностей тока около 0% от предельного. При более высоких плотностях тока по мере приближения к предельному диффузионному току всегда проявляется влияние диффузионных процессов и режим работы электрода становится смешанным. [c.114]