Термодинамика общая физическая

Отмечая бесспорные достоинства книги, следует констатировать определенную ее ограниченность и заметную неполноту охвата предмета. Выбранная тема в общем не столь уж широка и составляет частный раздел механики текучих сред. Узкоспециальный характер книги позволил автору включить в нее вопросы кардинального значения основные положения теоретической и прикладной реологии и термодинамики суспензий, физической химии дисперсных систем и их механического поведения в электрических и магнитных полях. В книге сравнительно немного свежих фактов и экспериментального материала. [c.6]

Термодинамика определяется как наука, изучающая процессы взаимопревращения теплоты и работы. В настоящее время выделяют общую (физическую), техническую и химическую термодинамику, которые в основном изучают равновесно протекающие процессы. В последнее время интенсивно развивается термодинамика необратимых процессов и появляются исследования термодинамики самопроизвольных и несамопроизвольных процессов, как новое направление термодинамики необратимых процессов. [c.5]

Рассмотрим кратко сущность перечисленных выше направлений в развитии термодинамики. Общая термодинамика развивает теоретические основы протекания равновесных процессов, формулирует законы и создает методы для изучения различных физических явлений без детализации механизма их протекания. [c.5]

Химическая термодинамика — область физической химии, в которой на основе законов общей термодинамики изучаются тепловые балансы химических и физических процессов в различных условиях, устанавливается возможность и направление течения процесса. С помощью химической термодинамики выводятся законы химического и фазового равновесия и его смещения при изменении различных параметров (температуры, давления, концентраций). [c.5]

Термодинамика опирается только на опыт. По словам А. Эйнштейна, термодинамика единственная общая физическая теория, которая в рамках применимости своих основных положений никогда не будет опровергнута. Все понятия и законы термодинамики являются записью и классификацией опыта. Это и определяет ряд положительных и отрицательных сторон термодинамики. [c.11]

Как мы видели, организм представляет собой своего рода химическую машину, которая работает благодаря прямым и обратным молекулярным связям. Молекулярная сигнализация служит для передачи информационных сообщений. Соответственно общая физическая трактовка биологических систем основывается на теории информации, с которой неразрывно связана термодинамика. [c.301]

Молекулярная биофизика есть первая часть биофизики в целом. Дальнейшее изложение биофизики должно быть посвящено, с одной стороны, общим физическим основам биологии, с другой, — физическому рассмотрению ряда важнейших процессов, имеющих универсальный характер в живой природе. К этим процессам относятся мембранный транспорт вещества и зарядов, механохимические процессы и другие биоэнергетические явления, в частности, дыхание и фотосинтез. На основе общих представлений теоретической биофизики, развиваемых в термодинамике необратимых процессов и в нелинейной кинетике, подлежат рассмотрению разнообразные нелинейные явления в живых организмах и проблемы развития. Построение физики всех названных явлений лишь начато, но многое уже стало известным и понятным. [c.612]

Классическая термодинамика — это единственная общая физическая теория. И я убежден, что в рамках применений своих основных положений она никогда не будет опровергнута... [c.9]

Коррозия является процессом химического или электрохимического взаимодействия металлов с коррозионной средой. Для установления механизма и общих закономерностей этого взаимодействия и разработки методов борьбы с ним необходимо знание свойств металлов и коррозионных сред, а также основных закономерностей химических и электрохимических процессов. Поэтому научной базой для учения о коррозии и защите металлов являются металловедение и физическая химия, в первую очередь такие ее разделы, как термодинамика и кинетика гетерогенных химических и электрохимических процессов. [c.10]

Дисперсные частицы и дисперсионная среда в лиофобных коллоидах всегда относятся к различным фазам. В первой главе уже указывалось, что для существования фазы в ней должно содержаться достаточно большое количество атомов или молекул для того, чтобы имелась возможность применения законов термодинамического равновесия и образования физической поверхности раздела. Молекула А внутри жидкости окружена со всех сторон другими молекулами (рис. 28). Силы молекулярного взаимодействия при этом взаимно уравновешиваются. На молекулу В, находящуюся на границе с газом, молекулы жидкости воздействуют только с одной стороны, со стороны газа силы взаимодействия малы, в результате возникает равнодействующая, направленная внутрь жидкости. Поэтому молекулы В стремятся втянуться внутрь жидкости, вследствие чего поверхность раздела жидкости стремится к уменьшению. В свободной капле жидкости стремление к уменьшению поверхности, как известно, приводит к ее шарообразной форме. Это изменение является частным проявлением известного из термодинамики общего стремления свободной энергии системы к уменьшению. В различных системах эта общая закономерность проявляется по-разному. [c.67]

Более прост широко используемый в настоящее время феноменологический подход, в рамках которого для описания поведения наблюдаемых величин не требуется находить явный вид зависимости обобщенных координат от времени. Другими словами, феноменологическое описание поведения макросистемы не базируется, строго говоря, на информации о поведении каждого из элементов макросистемы. Вместо этого для нахождения закономерностей изменения неизвестных наблюдаемых величин в пространстве и во времени используются общие физические законы (такие, например, как законы сохранения массы, энергии, количества движения, законы феноменологической термодинамики) в сочетании с соотношениями между наблюдаемыми величинами, полученными в результате обработки экспериментальных данных. Кроме того, для нахождения неизвестных наблюдаемых величин могут быть привлечены также соотношения, полученные эвристическим путем, т. е. путем правдоподобных рассуждений, использующих, в частности, интуитивные представления, различные физические аналогии и т. п. Этот способ получения соотношений между наблюдаемыми величинами применяется в тех случаях, когда нахождение таких соотнощений на основе экспериментальных данных затруднено. [c.9]

Различные коэффициенты, встречающиеся в основных теоремах термодинамики неравновесных систем и физической кинетики, отражают специфические свойства молекул и характер межмолекулярных взаимодействий. Здесь отчасти повторилась история развития классической термодинамики. Общее учение о потоках и силах и феноменологические законы, найденные для коэффициентов линейных уравнений, связывающих потоки и силы, сначала формулировались безотносительно к молекулярной структуре систем, а затем получили статистико-механическое обоснование. [c.9]

Во-вторых, обобщение химических явлений поставило на очередь важнейшие теоретические проблемы и заставило пересмотреть самые основы физических наук. Атомистика, бывшая вначале чисто химической проблемой, привела к развитию статистических методов в физике, ныне являющихся одним из наиболее важных и плодотворных ее орудий. Развитие другого важного и общего физического метода — термодинамики — также всегда было тесно связано с химической проблемой изучения течения химических реакций. Наконец, квантовая механика, являющаяся одним из величайших современных научных обобщений, также в значительной степени обязана своим возникновением потребности в объяснении механизмов химических реакций и связи между свойствами тел и строением образующих их молекул и атомов. В этом пересмотре основ физики химия сыграла решающую роль, но и для химии развитие физики имело столь же большое значение, и объяснение химических явлений стало возможным лишь после того, как физика обогатилась современными экспериментальными и теоретическими методами. Затруднительно было бы определить, что дало более плодотворные результаты влияние химии на физику или наоборот. Сейчас обе науки так тесно переплелись, что нет никакой возможности отчетливо разграничить принадлежность той или иной задачи к области химии или физики часто это больше определяется не ее содержанием, а углом зрения, под которым она рассматривается. [c.12]

В гл. 4 и 6 мы доказали на многочисленных примерах, что в нелинейных открытых системах возможно спонтанное образование пространственных и временных структур. Теперь возникает вопрос подчиняются ли процессы структурообразования общим физическим принципам, подобным второму началу термодинамики, или же эти процессы носят особый характер. Фундаментальные исследования Пригожина и Гленсдорфа [23, 169] доказали существование вариационных принципов для стационарных нелинейных процессов. В рамках настоящего введения мы можем изложить лишь важнейшие положения теории Пригожина и Гленсдорфа. (Читатель, которого заинтересуют подробности, может обратиться к посвященной именно этим вопросам монографии Пригожина и Гленсдорфа [23].) Главная физическая величина, исследуемая новой теорией, — это производство энтропии, которое играет в необратимых процессах столь же важную роль, как энтропия в равновесных системах. К этой величине относятся вышеупомянутые общие физические принципы, которые также называются критериями эволюции. Термин эволюция используется здесь, как у Пригожина и Гленсдорфа, в узком смысле фи зической эволюции , т. е. относится к направленному развитию физических систем. [c.179]

Выходом из создавшейся и во многом критической ситуации является нахождение частных и общих физических и химических закономерностей образования и поведения полимерных пен, для чего необходимо привлечение широкого круга идей и методов ряда других смежных наук физической и коллоидной химии, физикохимической механики, реологии и термодинамики, физики полимеров, физики и механики несплошных сред, физики поверхностных явлений и явлений переноса, химической физики процессов окисления и деструкции и т. д. [c.12]

Различают общую (физическую), техническую и химическую термодинамику, Общая термодинамика изучает законы термодинамики и их приложения к свойствам веществ в твердом, жидком и газообразном состояниях, к электрическим и магнитным явлениям, к излучению. В технической термодинамике общие законы используются для характеристики процессов взаимного превращения теплоты и работы. Химическая термодинамика рассматривает следующие основные проблемы [c.47]

Уравнение Шредингера, как и основные законы термодинамики, нельзя вывести из каких-либо общих физических принципов. Ниже рассмотрен один из приемов подхода к получению этого уравнения. [c.538]

В этой главе мы рассмотрим в основном первый случай, включая переходные формы к кристаллическим структурам, в которых координационный полиэдр выступает как более или менее изолированная составная часть решетки. Мы встретимся также с переходами к уже рассмотренным атомным и молекулярным решеткам. Второй случай составляет предмет разд. 6.5, а также — при обсуждении ионов в растворе — общей физической химии электролитов, термодинамика и кинетика которых рассмотрены в курсах электрохимии. [c.130]

Общая (физическая) и техническая термодинамика [c.308]

Между тем, систематическими исследованиями могут быть не только установлены причины этих, казалось бы парадоксальных, явлений, но и определены общие физические и аналитические зависимости, лежащие в основе процессов, происходящих в шнековом прессе. Основные сведения из теории — прежде всего из термодинамики и реологии — позволили на первых порах сконструировать ставшие сегодня стандартными шнеки и формующие инструменты, различных типов, системы привода, обогрева и охлаждения. [c.83]

Такая сложная область, как химия свободных радикалов во всем ее многообразии, требует со стороны автора известной самостоятельности в части организации наиболее существенных, по его мнению, частей книги. Па расположение материала в ней в значительной степени повлиял мой собственный интерес к кинетике реакций и цепным процессам с участием радикалов как наиболее перспективным и привлекательным с точки зрения органического синтеза. В соответствии с этим после краткого исторического вступления и обсуждения общих физических и химических свойств свободных радикалов я попытался обобщить имеющиеся в настоящее время сведения об энергиях диссоциации связей, которые определяют всю термодинамику радикальных реакций. [c.7]

В отличие от других разделов теоретической физики термодинамика является единственной общей физической теорией, которая, по убеждению А. Эйнштейна, в рамках применимости своих основных положений никогда не будет опровергнута . Это обусловливается фундаментальностью законов термодинамики и выделяет ее среди остальных курсов теоретической физики. [c.288]

Более общая форма уравнения энергетического баланса, чем та, которая обычно рассматривается в вводных курсах термодинамики или физической химии, нужна при решении нестационарных задач и задач с неравномерным распределением скоростей (примеры 4. 1 и 4. 2). [c.36]

Второе начало термодинамики — это общий закон природы, действие которого простирается на самые разные системы. Второе начало термодинамики носит статистический характер и применимо только к системам из большого числа частиц, т. е. таким, поведение которых подчиняется законам статистики. Второе начало получает более полное физическое разъяснение в статистической термодинамике. [c.109]

В учебниках физической химии, в том числе в настоящем учебном пособии, излагаются как общие основы термодинамики (в краткой форме), так и более подробно химическая термодинамика. [c.28]

Правило фаз. Одним из самых общих законов физической химии является закон равновесия фаз, называемый правилом фаз. Правило фаз основывается на втором законе термодинамики и относится к системам, находящимся в равновесии. [c.244]

Формулы (121.8) и (121.9) показывают, что парциальная молярная величина является по сути дела не свойством, а изменением свойства раствора. По физическому смыслу парциальные молярные величины представляют собой изменение экстенсивного свойства раствора при добавлении к нему одного моля компонента при постоянных температуре, давлении и составе. В связи с тем, что парциальные молярные величины представляют собой изменения свойств, эти величины могут принимать значения, которые для свойств чистых веществ являются абсурдными, например, парциальные молярные объемы могут быть отрицательными. Парциальные молярные величины играют важную роль в термодинамике растворов, так как общее свойство аддитивно по отношению к данным величинам. Для парциальных молярных величин остаются справедливыми все термодинамические соотношения, [c.347]

В нашем представлении общая теория печей может быть разработана только на основе определенной схематизации тепловой работы печей, учитывающей только общие черты этой работы, т. е. в известной степени на основе абстрактного представления о работе печей. Практическое значение. общей теории печей заключается в формулировании положений для конструирования печей как существующих в настоящее время, так и могущих возникнуть в будущем в связи с появлением новых технологических процессов. Теоретическими основами общей теории печей является физика (главным образом техническая) и физическая химия. Если будет уместно физику и физическую химию сравнить с корневой системой дерева, то общая теория печей есть ствол, ветви которого можно рассматривать как частные функциональные теории печей конкретного технологического назначения. Подобно термодинамике, механике жидкостей и газов и учению о тепло- и массообмене, общая теория печей есть наука феноменологическая, рассматривающая явления как таковые, не касаясь механизма тех или иных процессов, сущность которых по-настоящему раскрывается при рассмотрении явлений на уровне микромира. Поэтому представления из области микромира привлекаются только в тех случаях, когда иначе нельзя объяснить сущность того или иного процесса. [c.11]

I. В соответствии с общими принципами статистической термодинамики мы придерживаемся комплексного (многоступенчатого) подхода к структуре полимеров как набору постепенно усложняющихся подсистем, обладающих ограниченной автономностью. Особенность этого подхода — существование на одной из ступеней выделенной подсистемы, каковой является макромолекула. Свойства макромолекул, которые могут быть описаны в рамках термодинамики и статистики малых систем, вместе с тем дают право трактовать полимерное состояние как- особую форму конденсации вещества, которая на макроскопическом уровне приводит к нарушению привычных представлений об агрегатных состояниях и к необычным физическим (в частности, механическим) свойствам. Все эти свойства уже закодированы в структуре выделенной подсистемы, но передаются через все ступени иерархии, т. е. через все уровни структурной (надмолекулярной) организации полимеров. [c.71]

Следует отметить, что уравнение Шрёдингера, как и основные законы термодинамики, нельзя вывести из каких-либо общих физических принципов. Однако, исходя из классического выражения для энергии, при помощи ряда правил (непонятных с точки зрения классической механики) можно прийти к урав-, нению Шрёдингера ( вывести его). Этот прием не имеет ничего общего с обычным дедуктивным выводом, к которому привыкли в классической физике. Единственный критерий того, имеет ли найденное уравнение физический смысл (т. е. описывает ли оно реальное поведение материальных частиц), заключается в сравнении величин, вычисленных при помощи этого уравнения и определенных экспериментально. [c.13]

Еженедельный номер hemis hes Zentralblatt представляет собой тетрадь объемом 300—350 страниц и больше и содержит рефераты, подобранные в систематическом порядке по отделам, оглавление которых дано на обложке каждой тетрадки История и преподавание. А. Общая, физическая и неорганическая химия. Al. Ядерная физика и химия. Аг. Оптические свойства веществ. Аз. Электричество, магнетизм, электрохимия. A4. Термодинамика, термохимия. А5. Коллоидная химия поверхностно-активные вещества. Аб. Строение веществ. Ау. Равновесие. Кинетика. As. Препаративная неорганическая химия комплексные соединения металлоорганические соединения. Ад. Минералогическая и геологическая химия. В. Общая и теоретическая органическая химия. [c.42]

Физическая химия применяет законы термодинамики, статистики, классической и квантовой механики для исследования химических явлений. Непосредственные контакты между химией и физикой долгое время оставались неопределенными и ограничивались развитием атомистики древних (П. Гассенди, 1592—1655) и использованием атомистических представлений прирешении физических задач (Бернулли, 1700—1780). М. В. Ломоносов был, по-ви-димому, первым, кто оценил необычайные возможности физики в раскрытии природы химических явлений. По крайней мере именно он был автором первого курса физической химии (1752), прочитанного им студентам Академии наук и названного Введение в истинную физическую химию . В дальнейшем методы этой науки развивались и совершенствовались медленно, так как ее прогресс зависел от успехов и химии, и физики. Лишь в 1887 г. в Лейпциге была учреждена кафедра физической химии, ставшая впоследствии крупным центром физико-химических исследований. Период между этими датами можно охарактеризовать как время напряженных поисков общих физических принципов, которые могли бы стать фундаментом для создания методов исследования химических процессов. В начале XIX в. С. Карно, отправляясь от неверной теории теплорода, сделал правильное заключение о работе тепловых машин доля теплоты, превращенной в работу, будет тем больше, чем больше разность температур нагревателя и холодильника. Глубокий смысл этого вывода был понят лишь в сере- дине прошлого века Р. Клаузиусом и В. Томсоном. С именами этих ученых и связано открытие важнейшего закона природы, I который называют вторым началом термодинамики. Клаузиус показал, что в изолированной системе сумма выделенной теплоты и совершенной работы является функцией состояния. Клаузиус называл ее эргалом в настоящее время для этой функции при- j нято название внутренняя энергия. Несколько лет спустя Клау- ] зиус открывает другую функцию состояния — энтропию эта функ- А ция позволяет предвидеть принципиальную возможность того или 4 иного процесса. [c.4]

Я привлеку Б союзники самого А. Эйнштейна Теория оказывается тем более впечатляющей, че 1 проще ее предпосылки, чем значительнее раЗЕЮобразие охватываемых ею явлений н чем ш чре область ее применимости. Именно поэтому классическая термодинамика про-дззводит на меня очень глубокое впе тление. Это единственная общая физическая теория, и я убежден, что в рамках применимости своих основных положений сна йикогда не будет опровергнута . [c.13]

Электрохимия является разделом физической химии, в котором изучаются законы взаимодействия и взаимосвязи химических и электрических явлений. Основным предметом электрохимии являются процессы, протекающие на электродах при прохождении тока через растворы (так называемые электродные процессы). Можно выделить два основных раздела электрохимии термодинамику электродных процессов, охватывающую равновесные состояния систем электрод — раствор, и кинетику электродных процессов, изучающую законы протекания этих процессов во времени. Однако электрохимия изучает не только электродные процессы. В этот раздел физической химии нередко включанэт также теорию электролитов, при этом изучаются не только свойства электролитов, связанные с прохождением тока (электропроводность и др.), но и другие свойства электролитов (вязкость, сольватация, химические равновесия и др.). Теорию электролитов можно также рассматривать как часть общего учелия о растворах, однако в настоящем курсе она включена в раздел электрохимии. [c.383]

В химической термодинамике одну из важнейших величин представляет внутренняя энергия и рассматриваемой системы. Эта величина является параметром состояния. Термодинамически она строго определяется на основе первого закона (см. 68). Физически же этим термином обозначается величина, которая характеризует общий запас энергии системы, включая сюда энергию по ступательного и вращательного движения молекул, энергию внутримолекулярного колебательного движения атомов и атомных групп, составляющих молекулы, энергию вращения электронов в атомах, энергию, заключающуюся в ядрах атомов, и другие виды энергии, но без учета кинетической энергии тела в целом и его потенциальной энергии положения. В настоящее время еще не имеется возможности определить абсолютную величину внутренней энергии какой-нибудь системы, но большей частью можно измерить изменениё энергии Л(7, происходящее в том или ином процессе, что оказывается уже достаточным для успешного применения этого понятия в термодинамике. Величина А11 считается положительной, когда в рассматриваемом процессе внутренняя энергия системы возрастает. [c.181]

Плешапов А. С. Общий расчет состава н термодинамически аналпч произвольных реагирующих газовых систем. Физическая газодинамика, теплообмен и термодинамика газов высоких температур. М., 1962, с. 5-14. [c.34]

Совокупность всех физических и химических свойств системы называется состоянием системы. В термодинамике обычно рассматривают те свойства, которые могут быть однозначно выражены через функции температуры, давления и концентрации веществ системы. Такие свойства называются термодинамическими они являются частью общих свойств (физических и химических) системы. К термо-динамичесикм свойствам системы относят теплоемкость, внутреннюю энергию, энтропию и т. п. [c.183]

В главе 1 рассмотрено движение однородных потоков, основывающееся главным образом на законах классической механики жидкостей, в главе II — движение неоднородных потоков, причем особое внимание уделяется новейшим экспериментальным данным. Глава III посвящена процессам, основанным на законах классической термодинамики, в частности связанным с понятием необратимости. В главе IV изложены законы теплопередачи. В главе V описаны процессы, в основе которых лежат законы межфазного многокомпонентного равновесия, т. е. законы физической химии, в главе VI — многоступенчатые процессы (ректификация, абсорбция, жидкостная экстракция), объединяемые общим расчетным методом. Процессы, сущностью которых является кинетика массопередачи, рассмотрены в главе VII, процессы одновременной тепло-и массопередачи, которые имеют место при сушке газов и твердых тел, — в главе VIII. Глава IX посвящена техническим проблемам химических реакторов. [c.8]

Руководство включает основные теоретические положения неорганической, органической, физической и аналитической химии, электрохимии, термодинамики, сведения по техническому анализу, общей химической технологии, примеры решений типовых задач. Приведен обширный справочный материал по продуктам основного неорганического и органического синтеза, по строительным материалам, удобрениям, лекарственным веществам и т, д. Справочное руководство рассчитано на студентов, лабдрантов вузов и заводских лабораторий. [c.2]

Физическая (общая) термодинамика носит теоретический характер и рассматривает наиболее общие законы препращеиия энергии. Техническая термодинамика изучает взаимные превращения теплоты и механической работы, происходящие в тепловых машинах. Химическая термодинамика рассматривает взаимные превращения различных форм энергии, сопровождающие химические реакции и фазовые переходы. Химическая термодинамика — один из основных способов исследования химических процессов. [c.44]

Возвращаясь к тому, что же такое физика полимеров и принимая, что полимерное состояние как форма конденсации вещества имеет такое же право на существование, как твердое состояние, металлическое состояние, плазма и т. п., мы можем определить обычные разделы физики и применительно к полимерам— это механика, молекулярная физика, электродинамика, физическая кинетика, статистическая механика, оптика, термодинамика и т. д. Однако в системе этой привычной классификации физическая кинетика приобретает главенствующую роль, потому что на разных уровнях структурной организации полимеров процессы одинаковой природы протекают с разными скоростями, а, как следствие этого, конечное состояние полимерной системы в целом не является однозначной функцией температуры, давления, напряженности электрического или магнитного поля и т. п., но зависит и от времени, в течение которого эти действующие факторы х) изменились на величину Дх. При одних и тех же Дд , но разных dxldt конечные Состояния системы могут кардинально различаться, что в общем виде отражено в соотношениях типа (3) и (4). [c.15]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология