Термодинамика метод циклов

Термодинамическое исследование физических явлений основывается на использовании начал термодинамики. Само применение начал термодинамики для решения физических задач осуществляется двумя способами. В соответствии с этим различают два метода термодинамики метод циклов (круговых процессов) и метод термодинамических потенциалов (или метод характеристических функций). [c.99]

Термодинамика как наука была оформлена в работе французского ученого С. Карно (1796—1832) Размышления о движущей силе огня и о машинах, способных развивать эту силу , в которой были изложены основы теории работы тепловых машин. В это же время создается метод циклов, который начинает применяться не только для изучения работы тепловых машин, но и для исследования термодинамических процессов типа фазовых переходов. Этот метод был использован Р. Клаузиусом для изучения термодинамики процесса испарения жидкостей. После введения некоторых упрощений было получено уравнение для расчета процессов фазового превращения веществ в разных агре- [c.13]

Круговой процесс нашел широкое применение в теоретической термодинамике как один из методов исследования (метод циклов). [c.47]

Непосредственное применение двух первых начал термодинамики дает возможность решать разнообразные конкретные задачи. В некоторых случаях для этого пользуются методом воображаемых обратимых циклов. Можно было бы привести много примеров применения этого метода. Так, в данной книге этот метод был применен для вывода абсолютной шкалы температур (с. 98—103), где мы искусственно ввели ряд последовательно связанных циклов Карно. Таким же путем было получено уравнение Клапейрона—Клаузиуса (IV. 129). Хотя метод циклов во всех случаях приводит к правильному решению задачи, его нельзя считать совершенным, поскольку он требует чисто искусственных построений и обходных путей при решении конкретных задач. Поэтому широкое распространение получил другой, более простой метод — метод термодинамических (характеристических) функций, который по праву можно назвать методом Гиббса. [c.131]

В технической термодинамике, поскольку содержание предмета сводится к анализу работы различных машин, рассматриваются круговые процессы. Поэтому изучение предмета целесообразно построить на методе циклов. В химической же термодинамике возможно применение и иного метода. Ведь в химии и химической технологии осуществляются процессы, в результате которых система из одного состояния переходит в другое, отличное от исходного. По отношению к практическому применению химического процесса принцип цикла нерационален. Поэтому часто пользуются методом функций, основанным на независимости изменения свойств системы от характера процесса, тем более, что он проще метода круговых процессов. При помощи метода функций можно рассматривать многие сложные задачи, решение которых с помощью метода круговых процессов гораздо труднее и иногда приводит к громоздким операциям. [c.15]

При термодинамическом исследовании физических явлений используются два метода так называемый метод цикла и метод характеристических функций. Метод цикла заключается в том, что для отыскания необходимых зависимостей выбирают цикл, к которому применяют первый и второй законы термодинамики и с их помощью устанавливают определенные закономерности. [c.10]

Анализировать физические явления и установить соотношения между различными свойствами веществ в термодинамике можно двумя методами методом циклов, искусственно создаваемых, к которым применяется первый закон и принцип существования энтропии, и методом потенциалов, основанном на использовании математических особенностей основного уравнения термодинамики, обобщающего первый закон и принцип существования энтропии. Это уравнение позволяет вводить некоторые функции состояния, т. е. [c.5]

Эти соотношения могут быть получены и методом циклов. Установление необходимых зависимостей методом циклов основано на рассмотрении искусственно созданных для этих целей циклов, к которым применяется первый закон термодинамики в виде бЬ = [c.75]

Получим это уравнение методом циклов. Изобразим элементарный цикл, состоящий из двух изотерм и двух адиабат в области фазового перехода, соответственно в р—V- (рис. 36, а) и Т—5-(рис. 36, б) диаграммах. На основе первого закона термодинамики для цикла справедливо равенство бQ = ЬЬ. Это значит, что площади цикла в р—V- и Т—5-диаграммах равны [c.111]

Выведите уравнение Клаузиуса—Клапейрона методом термодинамических функций, на основе уравнения 1-го и 2-го законов термодинамики с применением калорических коэффициентов, по уравнению Максвелла, по зависимости термодинамической функции от Р и методом термодинамического цикла. [c.187]

Одной из главных проблем термодинамики является конкретная формулировка условий термодинамического равновесия для различных специальных случаев (например, равновесие жидкость — пар, осмотическое равновесие, химическое равновесие). Старые методы решения этой проблемы (которые были распространены в Европе вплоть до 1930 г.) состояли в том, что для каждой конкретной задачи конструировали обратимый цикл. [c.76]

Циклы термодинамические или круговые процессы (13, 14)—совокупность процессов, при завершении которых система возвращается к исходному состоянию. Введены в термодинамику, чтобы в явной форме не рассматривать неизмеряемые термодинамические функции состояния. Расчет баланса тех или иных величин по циклу позволяет находить соотношения между измеряемыми величинами. Фактически представляет собой простейший вариант использования теорем существования различных термодинамических функций. Сейчас этот метод имеет чисто историческое значение. Цикл Борна — Габера (34) цикл Карно (42) термохимические циклы (34) холодильный цикл (44). [c.316]

Я назвал первый метод обычным потому, что он использован в большинстве вузовских курсов термодинамики. Поступают так сначала вводят-предварительное и заведомо неточное представление об абсолютной температуре как о величине, определяемой по газовому термометру. Затем определяют энтропию как сумму приведенных теплот, доказывают ее независимость от пути процесса (посредством рассуждения Клаузиуса об обратимых машинах) выводят основное уравнение и в заключение показывают, что вместо предварительного и неточного определения абсолютной температуры можно дать строгое определение этой величины, основываясь на. свойстве циклов Карно. [c.12]

Мы видим, таким образом, что для любого неравновесного цикла сумма приведенных теплот всегда есть величина отрицательная (неравенство Клаузиуса). Уравнение и неравенство Клаузиуса в совокупности представляют собой в нашем обзоре четырнадцатую формулировку второго начала, сыгравшую немаловажную роль в историческом развитии аналитических методов термодинамики. [c.77]

С. И. Вольфкович широко пропагандирует среди своих учеников и сотрудников использование новейших успехов физики и биологии, обогащая достижениями этих наук переднего края естествознания приемы и методы химических исследований. Наряду с химико-технологическими работами им проведен большой цикл теоретических исследований по термодинамике и кинетике ряда химических реакций, по физико-химическому анализу, по кристаллохимии и термохимии. [c.8]

Вопросы термодинамики процессов взаимных превращений цикл полимер будут рассмотрены для циклических соединений вообще, без подразделения их на цикланы и гетероциклы. Гетероциклы полимеризуются в присутствии веществ (называемых активаторами), которые избирательно действуют на связь углерод — гетероатом. Методы полимеризации цикланов еще неизвестны. Однако закономерности изменения термодинамических функций с изменением числа членов в цикле являются общими для обоих классов циклических соединений. [c.184]

Никак нельзя согласиться с доводами одного из сторонников аксиоматического метода. Пионеры термодинамики формулировали второе начало в терминах индикаторных диаграмм тепловых машин. Циклы были использованы для выражения основных законов... В этом стандартном подходе к термодинамике явления природы излагаются как следствие инженерного опыта. Для устранения подобной аномалии необходимо вывести свойства вещества при термическом равновесии из лабораторных экспериментов вне связи с технологическими понятиями [33]. Какой-то непонятный термодинамический снобизм [c.272]

В термодинамике существуют два метода решения задачи метод круговых циклов и метод термодинамических потенциалов. Наибольшее распространение получил метод термодинамических потенциалов. По этому методу для равновесной термодинамической системы можно подобрать функции, или потенциалы, через которые легко выражаются остальные характеристики или параметры системы. [c.18]

По энтропийным диаграммам водоаммиачного раствора можно анализировать и рассчитывать термодинамические циклы тепловых двигателей этого рабочего тела методами, применяемыми в технической термодинамике однокомпонентного тела. [c.468]

В первой книге помещены следующие разделы физические принципы получения низких температур и теоретические циклы холодильных машин основы теплообмена термодинамика растворов, свойства холодильных агентов и теплоносителей рабочие схемы, процессы и конструкции холодильных машин конструкции теплообменной и вспомогательной аппаратуры абсорбционные и пароэжекторные холодильные машины автоматизация холодильного оборудования методы испытаний холодильных машин техника глубокого охлаждения. [c.6]

Одним из наиболее мощных методов исследования проблем, связанных со вторым законом термодинамики, является мысленный эксперимент, основанный на использовании цикла Карно. Здесь мы дадим определение цикла Карно в узком смысле для случая, когда рабочим веществом является идеальный газ (такой цикл показан на фиг. 19 и схематически на фиг. 20). Пусть при одном изотермическом процессе система получает от резервуара (Г1) количество тепла Ql, а при втором — количество тепла Q2 от резервуара К2 (Т г) тогда можно записать [c.73]

В 1869 г. Ф. Массье вводит представление о характеристических функциях, а Дж. В. Гиббс в 1875 г. развивает термодинамику химических неоднородных систем на основе понятия о химическом потенциале и вводит в термодинамику новую функцию— свободную энтальпию (или энергию Гиббса по современной терминологии). Гиббс вводит в термодинамику метод термодинамических функций, позволяющих составлять любые термодинамические уравнения, которые ранее выводили методом термодинамических циклов. Этот метод был более удобным, простым при составлении термодинамических уравнений для изучаемого процесса, но он менее наглядный по сравнению с методом термодинамических циклов. В 1882 г. Г. Гельмгольц открывает термодинамическую функцию — свободную энергию, которую по современной терминологии вызывают энергией Гельмгольца—А. Он же вывел уравнение зависимости А=А Т), которое получило название уравнения Гиббса—Гельмгольца. [c.14]

Теория химической связи и строения молекул излагается на основе теории Шрёдингера. Расчеты абсолютных энтропий и констант равновесия ведутся на основе постулата Планка и т. п. Если данная закономерность может быть выведена несколькими способами, то в книге выбирается наиболее строгий и общий путь. Так, например, в химической термодинамике мы отказались от метода циклов и все выводы даем при помощи метода функций. [c.3]

Метод циклов заключается в том, что для установления определенной закономерности того или иного явления рассматривается подходящим образом подобранный обрашмый цикл и к этому циклу применяются уравнения первого и второго начал термодинамики [c.99]

О.6ЫЧН0Й химической кинетики и термодинамики, полагая, что эти частицы находятся в частичном термическом равновесии со средой. Из-за малого времени жизни нестабильных частиц обычные экспериментальные методы определения термодина- мических характеристик оказываются непригодными, но с достаточной точностью их можно оценить, используя метод циклов [25]. [c.55]

Согласно термодинамическим способам повышения эффективности синтезируемых. ТС, вытекающим из эксергетического метода термодинамического анализа, потери эксергии в кавдом из УТ системы минимальны, если обеспечивается максимизация 7 / и минимизация Тг- в операциях теплообмена между потоками С3,29,31,7]. Из эвристических правил синтеза ТС, полученных, исходя из 2-го закона термодинамики, известно, что, чем выше температура теплоносителя-нагревателя, тем выше КПД цикла, тем выше степень рекуперации тепла. Поэтому рекуперацию тепла рекомендуется осуществлять при возможно более высокой температуре [ 3,29,31,56-60]. Следовательно, исходя из этих двух основных, на данном этапе синтеза ТС, способов повышения эффективности процесса теплообмена для максимизации 7 , необходимо выбирать горячий поток с наибольшей . Тогда, и только тогда, обеспечивается наибольшая рекуперация тепла в кавдом из УТ, совокупность которых составляет ТС. [c.70]

Термодинамический метод исследования различных процессов базируется на использовании первого и второго начал термодинамики. Для решения конкретных задач в термодинамике применяют два метода круговых процесоов (циклов) и термодинамических (характеристических) функций. [c.230]

Главной задачей термодинамики XIX в. было создание точной и полной теории действия тепловых машин, такой теории, которая могла бы служить основой для проектирования паровых поршневых машин, двигателей внутреннего сгорания, паровых турбин, холодильных машин и т. д. и которая указывала бы научно обоснованные пути усовершенствования этих машин. В связи с этим детальное развитие в XIX в. получила термодинамика газов и паров. Основным методом термодинамики XIX в. был метод круговых про-дессов. Главным содержанием термодинамики XIX в. было 1) исследование различных циклов с точки зрения их коэффициента полезного действия 2) изучение свойств газов и паров 3) разработка и создание термодинамических диаграмм, столь важных для практических расчетов в области теплотехники. С этим направлением исследований связаны имена самих основателей термодинамики Сади Карно, Клапейрона, Роберта Майера, Томсона, Клаузиуса и затем Ренкина, Гирна, Цейнера, Линде и в XX в.—Молье, Шюле, Календера. [c.7]

Э. В. Хаит), так и методом ноликонденсацпп (В. В. Коршак и сотрудники). В даль 1ейшсм большие работы по исследованию кинетики и термодинамики процесса превращения циклов в линейные полпмеры были выполнены коллективом псследователей под руководством А. А. Стрепихсева, С. М. Скуратова п В. В. Воеводского. [c.20]

Термодинамический метод исследования различных процессов базируется на использовании первого и второго начал термодинамики. Для решения конкретных задач в термодинамике используют два метода метод круговых процессов (циклов) и метод термодинамических потенциалов (характеристических функций). В случае использования метода круго- [c.25]

Мельцер Л. 3., Караванский И. И. Исследование идеального цикла машины Филипса методами термодинамики переменного количества газа. Холодильная техника , 1959, № 5. [c.341]

Метод характеристических функций был разработан с большой строгостью и изяществом в замечательных трудах Гиббса (1826—1878) и независимо от него, но менее полно и в менее общей форме несколько позже — Г е л ь м г о л ьт-цом и Планком. Эгот метод требует довольно длительных предварительных вычислений н кажется начинающим несколько сложаым, но в конечном счете он приводит к очень простым основным уравнениям, из которых разнообразные термодинамические соотношения мо1ут быть получены быстро и чегко. Его преимущества перед методом циклбв особенно убедигельно проявляются при решении сравнительно сложных термодинамических задач. Многие курсы термодинамики построены целиком на методе Гиббса в тех или других вариантах, пользуясь циклом лишь для получения основного уравнения второго начала. [c.124]

В начале 20-х тадов в стенах университетской химической лаборатории начал работать я преподавать Адам Владиславович Раковский — позднее профессор, заведующ.ий кафедрами неорганической и физической химии, декан химического факультета, блестящий лектор, автор учебников, основатель лаборатории химической термодинамики МГУ. Под его руководством, нач1иная с 1923 г., проводился цикл исследований водносолевых равновесий, предпринятый в связи с нуждами и интересами. института чистых химических реактивов.. Работы Раковского и его сотрудников по солевым равновесиям, будучи прикладными по замыслу, являлись точными физико-химическими исследованиями, выполненными на основе правила фаз и приводившими к количественным выводам для методов разделения и очистки солей. Метод циклического разделения солей на основе фазовых диаграмм получил математическую разработку в статье Раковского в 1931 г. [9]. [c.4]

Другие возможности снижения расхода энергии заключаются в применении многоступенчатого расширения жидкости, а также в применении бинарного цикла (NHg -[- Oj). Можно также использовать их различные сочетания. Анализ любого предложенного видоизменения простого цикла можно производить с помощью ранее рассмотренных методов. (Для дальнейших деталей по термодинамике цикла твердой СОз см. статью Стикни [241].) [c.520]

Применение термодинамических методов дает возможность оценить термодинамику адгезии, для чего также используется термодинамический цикл [311]. Пусть пх —число молей полимера до введения наполнителя и П2—число молей полимера, не возму1 ен-ных наполнителал, П3—число молей, сорбированных поверхностью наполнителя -т. е. "3= 1 2 (этот случай отличается от рассмотренного Квеем [310] тем, что у Квея пз = 0 и Пз=П1). Если при получении наполненного полимера не происходят изменения свободной энергии, то П2=П5 и Пз=0. [c.123]

Особенно детально этот вопрос рассмотрен Джеффрисом [12] на работах которого мы подробнее остановимся В дальнейшем. Автор справедливо указывает, что для научных исследований и сравнения различных образцов необходимо изучать стабилизированные волокна. Стабилизация осуществляется путем проведения последовательных циклов сорбнии — десорбции при температурах намеченного опыта или несколько превышающих их. В принципе такой метод стабилизации или кондиционирования путем повторных циклов воздействий в условиях опыта не является новым и часто используется, если требуется соблюдение обратимости системы в процессе измерений. Наиболее широко этот прием применяется, например, при изучении термодинамики деформации полимерных волокон [30, 31]. Здесь предварительное кондиционирование особенно необходимо, поскольку даже незначительные необратимые изменения приводят к серьезным ошибкам в определении энергетических и энтропийных составляющих свободной энергии процесса. [c.67]

Определение содержания различных циклов и олигомеров в реакционной смеси методом ПМР использовали при изучении механизма [74, 75] и термодинамики [76] полимеризации триоксана. В работе [76] по спектру находили концентрации формальдегида, триоксана, тетраоксана и полиформальдегида в растворе в нитробензоле, выдержанном в присутствии Е120 ВРз при температурах 80-160°С. Это позволило впервые получить данные по энта- апии, свободной энергии и энтропии реакций в сложной [c.56]

Цикл идеальной холодильной машины, состоящий из двух изотерм и двух изохор, разумеется, обратим. В результате проведения цикла получено количество холода Qe, отображаемое площадью под линией 3—4. При этом затрачена работа I — 1с — 1е, величина которой соответствует площади диаграммы р—У (см. рис. 1, нижняя диаграмма). Цикл допускает чисто термодинамическое рассмотрение методами термодинамики тел постоянной массы, отличаясь этим от большинства других циклов, когда рас- [c.161]