Функция - энтропия
Cтраница 4
В химической термодинамике к газообразным веществам обычно применяют законы идеальных газов. Это упрощает расчеты и в большинстве случаев, связанных с работой теплоэнергетических установок, обеспечивает получение удовлетворительных результатов. Поскольку изменение состояния сложной системы сопровождается изменением количества вещества в отдельных ее составляющих, то для полной характеристики ее состояния необходимо, помимо термомеханических координат ( S и V), указывать также и все химические координаты состояния. Каждая функция состояния сложной системы является, следовательно, функцией энтропии, объема и состава системы. [46]
 |
Свойства индивидуальных компонентов модельных смесей.| Изменение теплот плавления смесей трикозан-нафталин. [47] |
Полученные данные хорошо коррелируют с экспериментальными данными работ, в которых изучались структурно-механические свойства модельных смесей твердых парафинов, в частности изменения пенетрации от состава смесей. Величины пенетрации также имеют отрицательные отклонения от линейности, то есть при смешении парафины образуют более пластичную систему. Энтропия такой системы должна быть больше, чем для системы с линейным изменением свойств. Согласно представлениям Уббе-лоде [165], энтропия индивидуального углеводорода или смеси углеводородов есть функция энтропии позиционного разупорядочения центров тяжести молекул, энтропии ориентационного и конфигурационного разупорядочения молекул. Основной вклад в общую энтропию системы вносит энтропия конфигурационного разупорядрчения [166], которая может возрастать или уменьшаться без ограничения. На величину конфигурационной энтропии оказывают влияние природа и тип смешиваемых молекул, следствием этого являются изменения в величинах межмолекулярного взаимодействия в смесях углеводородов. [48]
При выводе уравнения состояния фазы ( 1 - 28) в качестве независимых переменных были приняты, кроме чисел молей всех компонентов, объем и энтропия. Параметры, применяемые в качестве независимых переменных для характеристики состояния системы, называются параметрами состояния. Любое свойство системы может быть представлено как функция параметров состояния. Так, уравнения ( 1 - 24) и ( 1 - 25) определяют Т и Р как функции энтропии и объема. [49]
Например, растения и животные самопроизвольно развиваются в сложно организованные структуры, казалось бы, в противоречии со вторым законом термодинамики. По мере роста земных организмов беспорядок уменьшается. Однако Солнце - первичный источник энергии на Земле - расходует себя с расточительностью, которая неумолимо ведет его и нас вместе с ним к тепловой смерти. Только часть энергии Солнца улавливается биосферой, а остальная энергия излучается в далекие области Вселенной, где она практически навсегда теряется для нас. Таким образом, использование функции энтропии в качестве критерия самопроизвольности процесса часто становится абсолютно невозможным, поскольку для этого необходимо учесть изменения, происходящие во внешней среде. Первые исследователи в области термодинамики вскоре обнаружили другие термодинамические функции, которые при некоторых ограничениях могут служить критерием самопроизвольности происходящих в системах превращений. Самой полезной из этих функций оказалась свободная энергия, предложенная Дж. Свободная энергия, так же как и энтропия, может служить критерием самопроизвольности превращений, происходящих при постоянной температуре и постоянном давлении, причем в отличие от энтропии ее легко можно оценить, исходя из изменений свойств самой системы. Свободную энергию мы специально будем рассматривать в разд. [50]
В своих работах Сади Карно дал блестящий анализ вопроса получения работы при помощи тепла. Различие понятий тепловой энергии и теплоты, о котором упоминалось выше, является, пожалуй, самой значительной из идей С. Карно, не получившей своевременного развития. Томсон, которые 25 лет спустя пришли к обоснованию существования функции энтропии и принципа невозможности ее уменьшения1 для изолированной системы тел. Открытие этого принципа, в котором отражена сущность второго начала термодинамики, непосредственно связано с теоремой С. [51]
При фиксированных критических параметрах формулы (2.3) - (2.7) определяют термодинамические свойства однопараметрического газа с независимым термодинамическим параметром - и. В то же время, нестационарное течение композитного газа при двух независимых пространственных переменных ж и у описывается четырьмя независимыми уравнениями - уравнением неразрывности, энергии и двумя уравнениями течения для определения двух компонент вектора скорости и двух независимых термодинамических переменных. Последнее естественно, ибо в нестационарном течении не только нормального, но и фиктивного газа возникают ударные волны ( разрежения), вызывающие рост энтропии. Вторым независимым термодинамическим параметром служит связанная с удельной энтропией критическая плотность о; - монотонно растущая функция энтропии. [52]
Страницы: 1 2 3 4