Cтраница 3
В первой части книги значительное место уделено основным вопросам равновесной термодинамики. Последовательно и ясно изложено развитие фундаментальных понятий и идей, особое внимание уделено аксиоматическому подходу, который редко излагается в монографиях по термодинамике. Аксиоматический подход дает ценные результаты для выяснения логической структуры теории. В настоящей книге анализируются формулировки второго начала термодинамики, данные Клаузиусом, Кельвином и Каратеодори. Изложена сущность теории термодинамических потенциалов Гиббса, причем подчеркивается ее важная роль для построения термостатики. [31]
![]() |
Факторы, влияющие на число теоретических тарелок N. [32] |
В то время как коэффициент разделения получают на основе равновесной термодинамики, число теоретических тарелок определяют на основе статистической трактовки процесса, которая учитывает как положение пика, так и его ширину. [33]
Из сказанного не следует, однако, невозможность применения обычной равновесной термодинамики к рассмотрению каких бы то ни было биологических явлений. [34]
Поэтому в рассмотрение вводится время, полностью выпадающее из области обычной равновесной термодинамики. [35]
Второе замечание касается связи изложенного метода построения ансамблей Гиббса с равновесной термодинамикой. Мы видели, что некоторые термодинамические величины вводятся как множители Лагранжа и определяются из дополнительных условий, наложенных на статистический ансамбль. [36]
Из теории И, Пригожи на следует, что применение методов равновесной термодинамики ( термостатики) и термодинамики систем, близких к состоянию равновесия, для описания поведения и эволюции открытых систем сталкивается с большими трудностями. Они связаны с необходимостью ( при решении прикладных задач) установления в каждом конкретном случае вклада в эволюцию степени неравновесности системы. В связи с этим, при решении задач материаловедения, возникает вопрос: можно ли использовать диаграммы равновесного состояния при создании новых материалов, и, частности наноматериалов, или необходимо строить для различных систем диаграммы неравновесного состояния. Рассматриваемая далее макротермодинамическая модель Г.П. Гладышева дает ответ на этот вопрос. Следует напомнить, что термодинамика любых систем и, процессов описывает поведение систем только на макроуровне. По этому введенные в модель слова макротермодинамика не несет особого физического смысла, а лишь подчеркивает, что автор рассматривает термодинамическую систему, состоящую из совокупности подсистем. Согласно макротермоди-намической модели, время жизни ( продолжительность жизни) биоструктур t, возникающих при агрегации химических веществ, надмолекулярных структур и других образований, зависит прежде всего от термодинамического фактора - изменения функции Гиббса ( р, Т - постоянны) при образовании этих структур, AGJ. Это является следствием того факта, что энергетика надмолекулярных взаимодействий соизмерима по масштабу с КВТ ( Кв - константа Больцмана) и соответствующие локальные равновесия устанавливаются сравнительно быстро. [37]
Определение плотности можно легко расширить на многокомпонентные системы, но в равновесной термодинамике это мало используется. Напротив, понятие мольных величин нелегко обобщить, так как, очевидно, нет смысла рассчитывать функции состояния на моль одного компонента. [38]
Один из примеров системы, поведение которой не может быть описано законами равновесной термодинамики, представляет палладий, электрохимически насыщенный водородом. [39]
Расчет химической кинетики в рамках подходов Аррениуса и Эйринга основан на постулатах классической равновесной термодинамики. Предполагается, что химическая система проходит через ряд равновесных состояний. Принцип микроскопической обратимости действует на всем пути от исходных до конечных продуктов. Отсюда следует, что пути прямой и обратной реакции совпадают. Как было подчеркнуто выше, однако, активационные параметры Еа и Sa нельзя измерить непосредственно. Необходимо поэтому оценить применимость общепринятых подходов физической химии, предложенных много лет назад для описания поведения низкомолекулярных соединений в газовой фазе и в разбавленных растворах для биохимических процессов. [40]
Термодинамика изучает равновесные ( идеальные) процессы, поэтому ее часто называют равновесной термодинамикой. [41]
В предыдущей главе мы видели, что ансамбли Гиббса позволяют вывести все соотношения равновесной термодинамики. Теперь мы хотим построить аналогичные ансамбли, соответствующие термодинамическому описанию неравновесных систем, когда наблюдаемые макроскопические величины зависят от времени. [42]
В частности, флуктуации аддитивных интегралов движения и соответствующих им термодинамических параметров сводятся к производным равновесной термодинамики, которые могут быть выражены через измеряемые величины. [43]
Термодинамические уравнения, выражающие условия равновесия и описывающие смещения равновесий, составляют лишь одну сторону равновесной термодинамики. Другую, не менее важную сторону, образуют условия устойчивости, которые выступают обычно в виде термодинамических неравенств. [44]
Обсуждая проблему адекватного применения второго закона к биологическим системам, МакКлэйр указал, что с помощью классической равновесной термодинамики энтропия является макроскопической функцией состояния системы. Изменение энтропии определяет направление спонтанных необратимых процессов во всей системе. [45]