Cтраница 3
У считается положительным при увеличении внутренней энергии системы и отрицательным - при ее уменьшении. [31]
В процессах термолиза происходит непрерывная подача тепловой энергии к нефтяной системе, большая часть которой диссипирует в виде разрыва наиболее слабых межмолекулярных связей и испарения низкомолекулярных компонентов. Однако определенная доля вносимой энергии идет на увеличение внутренней энергии системы, которая, в конце концов, достигает критической величины. Тогда, во избежание разрушения, нефтяная система вынуждена осуществлять сброс этой энергии. Этот процесс является релаксационным и в некоторых случаях протекает почти мгновенно. Быстрая диссипация описывается теоремой Гленсдорфа-Пригожина, согласно которой открытая система в состоянии с максимумом энтропии всегда изменяет свое состояние в направлении уменьшения ее производства, пока не будет достигнуто состояние текущего равновесия, при котором производство энтропии минимально. Как правило, переход от максимума энтропии к минимуму ее производства означает формирование в системе новой структуры, обеспечивающей более эффективный механизм диссипации. Классическим примером этого является возникновение ячеек Бенара. [32]
Растворение - процесс эндотермический, следовательно, сопровождается увеличением внутренней энергии системы и энтропии. [33]
Следовательно, работа расширения, совершаемая системой в адиабатном процессе, равна уменьшению внутренней энергии данной системы. При адиабатном сжатии рабочего тела затрачиваемая извне работа целиком идет на увеличение внутренней энергии системы. [34]
При низких давлениях и, главным образом, при повышенной температуре вклад энтальпии в G-потенциал становится менее значительным по сравнению с возрастающей величиной TS. При таких условиях возможен разрыв связей между частицами вещества, приводящий к увеличению внутренней энергии системы, которое с лихвой компенсируется возросшим энтропийным членом. Вещество переходит в газовое состояние. [35]
Как уже отмечалось, растворение - процесс эндотермический, следовательно, сопровождается увеличением внутренней энергии системы и энтропии. Теплота растворения численно равна теплоте плавления. Скорость растворения определяется количеством вещества, переходящего в раствор за единицу времени, а максимальное содержание вещества в растворенном состоянии при данных условиях характеризует растворимость. Растворы могут быть насыщенными, недонасыщенными и перенасыщенными. Скорость растворения может служить мерой прочности минерала по отношению к растворителю. [36]
Первый закон термодинамики устанавливает переход различных видов энергии друг в друга всегда в строго эквивалентных соотношениях, в связи с чем общий запас энергии в изолированной системе остается постоянным. В соответствии с первым законом для совершения работы необходима затрата теплоты плюс еще некоторое количество его, идущее на увеличение внутренней энергии системы. [37]
Если термодинамическая система находится в свободно расширяющейся адиабатной оболочке, то вследствие увеличения объема система воздействует на окружающую среду, преодолевая внешнее давление, или, наоборот, уменьшает свой объем под влиянием внешнего давления. При расширении системы ею производится работа вследствие убыли внутренней энергии системы, а при сжатии работа внешних сил идет на увеличение внутренней энергии системы. В термодинамике принято: работу, производимую системой, считать положительной, а работу, расходуемую окружающей средой на сжатие системы, - отрицательной. [38]
Как видно из самого определения двух путей энергообмена, они не являются равноценными. Если совершаемая работа может непосредственно увеличить любой вид энергии системы ( упругой, электромагнитной и др.), то количество теплоты непосредственно ( без преобразования в работу) может пойти только на увеличение внутренней энергии системы. [39]
Во-вторых, для всех процессов, идущих самопроизвольно, изменение этой функции должно иметь один и тот же знак. Поглощение теплоты должно было бы способствовать увеличению внутренней энергии системы, что выразилось бы в увеличении ее температуры. [40]
Для суждения о направлении процесса необходимо ввести новую функцию состояния. Поглощение теплоты должно было бы способствовать увеличению внутренней энергии системы, что выразилось бы в увеличении ее температуры. [41]
Теплота и работа представляют собой неравноценные формы передачи энергии от одной системы к другой. В то время как работа может непосредственно пойти на увеличение любого вида энергии системы, теплота непосредственно без преобразования в работу приводит лишь к увеличению внутренней энергии системы. Эта неравноценность работы и теплоты была бы несущественной, если бы не существовало их качественной неэквивалентности, состоящей в том, что превращение работы в теплоту совершается без компенсации, тогда как преобразование теплоты в работу без компенсации невозможно. [42]
Приведенные выше основные понятия и сведения позволяют сделать следующее обобщение. Допустим, что некоторая термодинамическая система-совершает процесс, при котором изменяются его параметры. Очевидно, что одновременно с этим процессом изменяется и внутренняя энергия системы. Знаки теплоты и работы для системы и окружающей среды противоположны. Например, если теплота подводится к системе извне и она совершает работу, то внешняя среда эту теплоту теряет, взамен получает работу. Следовательно, изменение энергии внешней среды, вызванное потерянной теплотой и полученной работой, должно быть равно изменению внутренней энергии системы, но противоположно по знаку. При увеличении внутренней энергии системы соответственно уменьшается энергия внешней среды и наоборот. Таким образом, в термодинамических процессах происходит обмен энергией между термодинамической системой и окружающей средой. [43]