Необратимый термодинамический процесс

Cтраница 2

Неправильно распространив последнее положение на всю Вселенную, немецкий ученый Клаузиуе пришел к выводу о том, что в результате постоянно происходящих в природе необратимых термодинамических процессов, сопровождающихся непрерывным возрастанием энтропии, энергия Вселенной постепенно обесценивается и что, в конечном счете, должна наступить тепловая смерть, которая выразится в прекращении протекания всех процессов. Энгельса в его работе Диалектика природы и теоретически и экспериментально была опровергнута трудами советских ученых - акад. [16]

Рассмотрим тело, занимающее объем V и ограниченное поверхностью S1, на которое действуют тепловые и механические нагрузки, изменяющиеся в соответствии с заданной программой на отрезке времени [ to i ] - Положим, что материал рассматриваемого тела имеет вязкопластические свойства, а деформации малы. Вследствие внешних воздействий в окрестности любой точки внутри тела возникает необратимый термодинамический процесс, который сопровождается диссипацией энергии, вызванной вязкошта-стической деформацией, связанными с ней структурными изменениями и теплопроводностью. [17]

Подтверждением справедливости вышеизложенного является то, что стволы пушек при 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. [18]

К пояснению свойств термодинамических функций. [19]

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 графиком процесса ( например, линии 1а2, 1Ь2 и 1с2 на рис. II. Очевидно, что для необратимых термодинамических процессов таких графиков не существует, так как состояние системы при этих процессах неравновесно. [20]

Такой процесс может быть в начале движения. В этом случае происходит рассеивание механической энергии в микроскопических частицах в результате упругих деформаций микронеровностей на поверхности трения. Разность температур между слоями сжатия и расширения вызывает теплообмен, но при слишком малой скорости деформации перенос тепла происходит медленно и процесс совершается изотермически. С увеличением относительной скорости происходят необратимые термодинамические процессы ( увеличивается частота колебаний), и рассеивание механической энергии происходит не только в микроскопических, но и субмикроскопических частицах микронеровностей на поверхности трения. [21]

Согласно второму, началу все тепловые термодинамические процессы идут в природе в одном направлении: в сторону уменьшения свободной энергии или, что одно и то же, в сторону увеличения энтропии. Одновременно с этим происходит выравнивание температур, так как теплота не может самопроизвольно переходить от более холодного тела к более нагретому. Обратимые процессы, в лучшем случае полной обратимости, не дают такого увеличения энтропии и выравнивания температур, если они вполне обратимы, но они не могут произвести в сумме также и обратного действия. Поэтому достаточно, чтобы в природе происходил хотя бы один необратимый термодинамический процесс, а их несомненно имеется очень много, - чтобы непрерывно энтропия росла, температуры выравнивались и разные формы энергии теряли свою работоспособность. Это выравнивание должно было бы рано или поздно неминуемо привести к прекращению всякого переноса энергии, всяких макроскопических движений, одним еловой - к тепловой смерти вселенной. Перспектива тской тепловой смерти последовательно вытекает из второго начала и была ясна уже одному из его создателей - Клаузиусу, который коротко формулировал ее так: энтропия мира стремится к максимуму. Но то, что имеет конец, имеет и начало. Таким образом признание тепловой смерти ведет неизбежно к признанию некоторого творческого акта, положившего начало движению во вселенной и создавшего первоначальную разность температур в разных ее участках. Абсурдность и ненаучность такой гипотезы давно привлекали к этой проблеме внимание ученых, и были сделаны многие попытки объяснить этот парадокс, вытекающий из второго начала. [22]

Все термодинамические процессы характеризуются собственными значениями скорости и движущей силы. Однако если в системе одновременно протекает несколько термодинамических процессов, процессы могут взаимодействовать друг с другом. Данное заключение о возможности взаимовлияния и, следовательно, взаимодействия различных необратимых термодинамических процессов является принципиальным для термодинамики неравновесных процессов. В частности, во многих случаях оно позволяет достаточно корректно описывать сложные и / или трудно интерпретируемые другим способом явления. [23]

К сохраняемости энергии доступность и полезность энергии не имеет никакого отношения. В атомах морской воды немало энергии движения, так как температура моря довольно высока, но нет никакой возможности направить эту энергию в определенное русло, не отобрав ее откуда-нибудь еще. Иначе говоря, хотя нам известен тот факт, что энергия сохраняется, но не так-то просто сохранить энергию, пригодную для человека. Законы, управляющие количеством пригодной для человека энергии, называются законами термодинамики и включают понятие, называемое энтропией необратимых термодинамических процессов. [24]

Наоборот, при нек-рых условиях, напр, при высоких i, материал может работать без деформации при быстро меняющих знак напряжениях такой величины, к-рая вызвала бы течение ( creep) материала при длительном статич. Разрушение при многократно-повторной нагрузке является результатом локализированных перенапряжений в материале, возникающих или вследствие резких изменений сечения или же каких-либо макро -, микро-или ультрамикроскопич. Однако опыты Gough a и Hanson а выяснили, с одной стороны, что появление сдвигов наблюдалось при напряжении ниже пределавыносливости ( см. Усталость металлов), а с другой, что при споли-ровании уже появившихся линий сдвигов, последующее разрушение может произойти и без появления новых линий скольжения. По Haigh p шрушение от усталости является результатом многократного-перехода вещества из кристаллического в аморфное состояние, что является следствием микроскопич. Объем этих зон настолько мал, что сдвиги эти не вызывают пластич. Неоднократный переход из одного состояния в друюз, связанный с определенным необратимым термодинамическим процессом, влечет за собой израсходование в этих зонах способности материала к пластич. [25]

При взаимодействии с окружающей средой термодинамическая система проходит ряд последовательных состояний, совокупность которых называют термодинамическим процессом. Термодинамический процесс называют равновесным, если в любом промежуточном состоянии при фиксированных внешних воздействиях для конечного интервала времени параметры термодинамического состояния системы не изменяются. Неравновесными называют процессы, состоящие из последовательности неравновесных состояний. При заданных внешних воздействиях реальные процессы в термодинамической системе всегда происходят с конечной скоростью изменения параметров термодинамического состояния, поэтому они всегда будут неравновесными. В том случае, если скорости изменения параметров термодинамического состояния достаточно малы, процесс приближенно можно считать равновесным. Равновесный процесс, который и в прямом, и в обратном направлениях проходит через одну и ту же последовательность состояний, только в обратном порядке, носит название обратимого. В противном случае термодинамический процесс называют необратимым. Необратимые термодинамические процессы характеризуются рассеянием энергии. [26]

Страницы: 1 2