Cтраница 4
Мы вправе были бы различать компенсацию двух родов. Будем говорить, что происходит компенсация первого рода, если в итоге процесса, когда теплота Q превращается в работу А, имеет место изменение термодинамического состояния рабочего тела. [46]
Тогда вместо реальной среды и реального устройства мы будем рассматривать некоторую воображаемую среду, с которой наше термотопическое устройство обменивается теплом. Это означает, что, по существу, рассматривается бесконечно большой источник ( или сток) тепловой энергии, которую можно свободно черпать ( или отдавать) без изменения термодинамического состояния источника. При этом все процессы, протекающие в таком источнике, по определению, считаются обратимыми. Если с этой воображаемой внешней средой происходит только теплообмен, то тогда она выступает в качестве опорного резервуара из разд. В этом случае для обозначения его температуры принято пользоваться символом Т0 ( вместо Та), при необходимости обозначая его давление через PQ. Таким обра - зом, налицо процесс с одним резервуаром типа рассмотренного в гл. При этом, как следует из первой теоремы об обратимой работе, если из заданного устойчивого состояния 1 система переходит в другое заданное устойчивое состояние 2 в присутствии определенной воображаемой внешней среды, то действительно существует лишь единственный максимум полной совершаемой ( или минимум полной потребляемой) работы. Известно также, что для всех полностью обратимых процессов перехода между двумя заданными состояниями эта работа будет одной и той же. [47]
Процессы обратимые и необратимые. Кратко резюмируя сущность второго начала термодинамики, можно сказать, что некомпенсированный переход тепла в работу невозможен. Под компенсацией здесь надлежит разуметь изменение термодинамического состояния какого-либо тела или нескольких тел; при этом неизбежное изменение состояния ( охлаждение) теплоотдающего тела не принимается в расчет. [48]
В ФХС наиболее общим подходом к выражению условий термодинамического равновесия является метод Гиббса. Выражение условий равновесия по Гиббсу формально связано с экстремальными принципами аналитической механики. При рассмотрении ФХС вместо возможных перемещений, определяемых в механических системах, рассматриваются возможные ( виртуальные) изменения термодинамического состояния, относительно которых формулируются условия равновесия. [49]
Из определения понятий теплоты и работы ( см. § 5) следует, что две рассматриваемые в термодинамике формы передачи энергии не являются равноценными: в то время как работа W может непосредственно пойти на увеличение любого вида энергии, теплота Q непосредственно, без предварительного превращения в работу, приводит лишь к увеличению внутренней энергии системы. Однако, как показывает опыт, в то время как при превращении работы в теплоту явление может ограничиться изменением термодинамического состояния одного лишь тешюполучающего тела ( например, при нагревании посредством трения или при электронагреве), при преобразовании теплоты в работу наряду с охлаждением теплоотдающего тела происходит изменение термодинамического состояния других тел, участвующих в этом процессе: или рабочего тела при незамкнутом процессе, или других тел в замкнутом круговом процессе, когда этим телам рабочее тело непременно отдает часть полученной им от нагревателя теплоты. В качестве таких других тел в тепловых машинах обычно служат холодильники. [50]
Из определения понятий теплоты и работы ( см. § 5), следует, что две рассматриваемые в термодинамике формы передачи энергии не являются равноценными: в то время как работа W может непосредственно пойти на увеличение любого вида энергии, теплота Q непосредственно, без предварительного превращения в работу, приводит лишь к увеличению внутренней энергии системы. Однако, как показывает опыт, в то время как при превращении работы в теплоту явление может ограничиться изменением термодинамического состояния одного лишь тепло-получающего тела ( например, при нагревании посредством трения или при электронагреве), при преобразовании теплоты в работу наряду с охлаждением теплоотдающего тела происходит изменение термодинамического состояния других тел, участвующих в этом процессе: или рабочего тела при незамкнутом процессе, или других тел в замкнутом круговом процессе, когда этим телам рабочее тело непременно отдает часть полученной им от нагревателя теплоты. В качестве таких других тел в тепловых машинах обычно служат холодильники. [51]
Пар и газы в порах грунта образуют одну общую фазу - газовую, но являются различными компонентами этой фазы. С другой стороны, пар и вода, будучи двумя различными фазами, представляют собой один компонент грунта. Из приведенных примеров видно, что отличительной чертой различных компонентов являются их невозможность перехода друг в друга при изменениях термодинамического состояния системы. [52]
Кроме того, при оценке долговечности металлаполимерных соединений, следует учитывать, что наличие концентрации напряжений в соединении также может искажать характер временной зависимости прочности. Указанные особенности необходимо учитывать при прогнозировании долговечности металлополимерных соединений в различных условиях эксплуатации. Однако до сих пор при деформировании и разрушении металлополимерных соединений не учитывалось, что их деформация, как и вообще твердых тел, характеризуется изменением термодинамического состояния, что диктует необходимость термодинамического подхода к процессу разрушения. [53]