3 Термодинамика
Скачать 367.14 Kb.
|
3.3. Термодинамика"Термодинамика есть наука о силах, связанных с теплом". М. Лауэ На основании многочисленных опытов была построена система феноменологической термодинамики. Сначала Г. Гельмгольц переформулировал принцип эквивалентности тепла и работы в закон сохранения энергии, причём в математической форме, а затем В. Томсон в начале пятидесятых годов девятнадцатого века сформулировал закон о направленности теплообмена и, используя его результаты, Р. Клаузиус построил систему термодинамики. Построение было проведено в рамках общепринятой к тому времени аксиоматической схемы - система термодинамики включала формулировки основных понятий, величин и аксиом (начал) и позволяла, используя логико-математические операции, получать следствия из аксиом и экспериментально проверять их. Перечислим основные понятия классической термодинамики. 1. Тело - вещество, заполняющее определённый объём. 2. Термодинамические параметры состояния тела - все признаки, характеризующие тело: плотность, упругость, объем, температура, масса, ... 3. Термодинамическое состояние тела - совокупность всех параметров, позволяющая полностью описать поведение тела. 4. Равновесное и неравновесное состояния тела: тело находится в равновесном состоянии, если все характеризующие его признаки во всех участках тела будут оставаться неизменными сколь угодно долго. Тело находится в неравновесном состоянии, если его параметры изменяются. Подчеркнём, что не надо приравнивать равновесное состояние к стационарному. Стационарное состояние тела - это состояние, при котором параметры тела не изменяются, но эта неизменность поддерживается протеканием какого-либо процесса, который извне действует на тело. Например, состояние железного прута, если его с одной стороны нагревают, а с другой - охлаждают, может быть стационарным (распределение температуры вдоль длины прута не изменяется со временем), но это состояние не равновесно. В равновесных состояниях потоки отсутствуют. 5. Фаза - состояние тела, которое, будучи разделено произвольным образом на любое число частей, обнаруживает тождественность состояний всех частей. 6. Уравнение состояния - уравнение, связывающее параметры термодинами-ческого тела. Равновесное состояние полностью описывается небольшим числом параметров состояния. Так, состояние однородных тел полностью определяется заданием двух из трёх величин: температуры (Т), давления (Р), объёма (V). Другими словами, для всякой однородной термодинамической системы в состоянии термодинамического равновесия заданным значениям Т и молярного V соответствует единственное значение давления P = P (V,T). вста случаях для полного описания равновесного состояния требуются другие параметры (концентрация компонентов системы, напряжённость электрического поля, ...). Конкретная функциональная зависимость этих параметров находится для каждого вещества опытным путём. Это очень трудная задача. Поэтому одна из основных задач термодинамики: исходя из теоретических представлений о строении вещества, найти уравнение состояния для любой термодинамической системы. Эта задача точно решена только для модели идеального газа - уравнение Клайперона - Менделеева, которым можно описывать поведение реальных разряженных газов при высоких температурах:  ,где Р - давление газа, V - объём газа, Т - температура газа в К, m - масса газа, m - молекулярный вес, R = 8,381 дж/моль К носит название универсальной газовой постоянной. 7. Термодинамический процесс - переход термодинамической системы из одного термодинамического состояния в другое. Если система находится в неравновесном состоянии, т.е. в состоянии, характеризующимся неоднородностью распределения параметров системы в отсутствие внешних полей или вращения системы как целого, то она переходит в равновесное в течение некоторого промежутка времени (времени релаксации). Система также может переходить из одного равновесного состояния в другое равновесное состояние. В процессе такого перехода система проходит через непрерывный ряд состояний, не являющимися равновесными. Для реализации процесса, приближающегося к последовательности равновесных состояний, необходимо, чтобы он протекал достаточно медленно (был квазистатическим). Но сама по себе медленность процесса ещё не является достаточным условием его равновесности. Равновесный процесс, представляя собой непрерывную цепь равновесных состояний, является обратимым - его можно совершить в обратном направлении, и при этом в окружающей среде не будет изменений. Классическая термодинамика даёт полное количественное описание равновесных (обратимых) процессов. Количественным изучением неравновесных процессов занимается термодинамика неравновесных процессов. |
Добавить документ в свой блог или на сайт
Похожие:
 | Календарно-тематический план лекций на 2013 2014 учебный год Дисциплины «Химия» Химическая термодинамика. Биоэнергетика. Химическое равновесие. Термодинамика растворов | | Список научных трудов Соловьев В. П., Внук Е. А., Страхова Н. Н., Раевский О. А. Термодинамика комплексообразования солей щелочных и щелочноземельных металлов... |
 | Рабочая программа дисциплины «прикладная термодинамика и кинетика» Целями освоения дисциплины «Прикладная термодинамика и кинетика» являются приобретение студентами знаний и компетенций в области... | | Программа учебной дисциплины «прикладная термодинамика и кинетика» Целями освоения дисциплины «Прикладная термодинамика и кинетика» являются приобретение студентами знаний и компетенций в области... |
| Термодинамика Цели: 1 продолжить знакомство с героями поэмы «Полтава»; познакомиться с изображением Полтавской битвы в поэме | | Рабочая программа учебной дисциплины «термодинамика» Квалификация (степень) выпускника: специалист, специальное звание "горный инженер" |
| Блок Термодинамика Полное название образовательного учреждения: мбдоу«Детский сад присмотра и оздоровления №35» г. Северск, Томской области | | Рабочая программа дисциплины (модуля) Термодинамика и теплопередача Эксплуатация и обслуживание объектов добычи газа, газоконденсата и подземных хранилищ” |
| Опорный конспект лекций. Молекулярная физика и термодинамика Методы оказания первой помощи лицам, пострадавшим в дорожно-транспортных происшествиях | | Молекулярная физика и термодинамика лабораторная работа №5 энтропия Учитель. Дорогие ребята ! Я рада вас приветствовать на игре «Счастливый случай»! |
| Тренировочный тест по теме «Термодинамика» 2002 год Цели: образовательная – ознакомление обучающихся с основами развития пищевой продукции, спроса на продукцию и услуги оп | | 4 Химикус (Обучение с приключением) 2 Открытая физика. Часть (механика, механические колебания и волны, термодинамика и молекулярная физика) |
| Термодинамика Цель данного теста — проверить, умеет ли учащийся Цели: образовательная – ознакомление обучающихся с основами развития пищевой продукции, спроса на продукцию и услуги оп | | Учебно-методический комплекс дисциплины (умкд) Термодинамика Направление/... «Подземная разработка месторождений полезных ископаемых» Форма подготовки очная |
| Тесты для контроля знаний по дисциплине «Термодинамика и теплопередача» Охватывают материал, определенный Государственным образовательным стандартом среднего профессионального образования (гос спо) в части... | | Урок по физике. Тема: «Термодинамика. Решение задач» Открытый урок по литературе. Тема: Нравственные уроки в сказке К. Паустовского «Теплый хлеб», 5 в класс |
