химический каталог




Обратимые и необратимые процессы

Автор Б.П.Никольский

Для понимания второго начала термодинамики очень большое значение имеет правильное представление об обратимых и необратимых процессах. Представим себе замкнутую материальную систему т.е, такую, которая сохраняет постоянное количество вещества, но может взаимодействовать с внешней средой или посредством процессов теплопередачи, или совершая работу. Такую систему можно назвать изолированной в материальном отношении или закрытой. Какие бы процессы в такой системе ни протекали, мы всегда можем вернуть ее в исходное состояние, воздействуя на нее извне. Например, если в системе происходит (при Т = const) смешение газообразного водорода с углекислым газом, то образовавшуюся смесь можно разделить на исходные вещества путем глубокого охлаждения, а потом нагреть отделенные друг от друга водород и углекислый газ до начальной температуры. Таким образом, в системе все вернется в исходное состояние, и в этом смысле можно было бы считать все процессы, протекавшие в системе, обратимыми. Однако в этом суммарном процессе, кроме системы, принимали участие и тела, находящиеся во внешней среде, которые также меняли свое состояние.

Если в системе происходит процесс, после которого можно систему каким-либо способом вернуть в исходное состояние так, что все внешние тела, принимавшие участие в первоначальном процессе и в возвращении системы в исходное состояние, также придут в исходное состояние, то такой процесс называется обратимым. Если же невозможно найти способ вернуть и систему, и внешние тела в исходное состояние, то процесс называется необратимым. Следовательно, необратимым является процесс, вызывающий такие изменения в природе, устранение которых неизбежно влечет за собой другие неустранимые изменения.

Принципиальная возможность обратимых процессов не вызывает сомнения. Например, обратимы все чисто механические процессы (качание маятника без трения, колебание притягивающихся и отталкивающихся тел и т. п.).

Второе начало термодинамики утверждает, что в природе существуют и необратимые процессы, примером которых может служить расширение газа в пустоту или передача энергии от одного тела к другому при конечной разности температур этих тел.

Обратимые процессы представляют известную идеализацию реально происходящих процессов. Например, процессы теплопередачи могут происходить обратимо лишь тогда, когда разность температур между телом, передающим энергию ("нагревателем") и телом, получающим энергию ("холодильником") бесконечно мала (в пределе равна нулю). Работа сжатия тела может совершаться обратимо тогда, когда давление внешней среды на тело и давление тела на внешнюю среду бесконечно мало отличаются друг от друга (в пределе одинаковы). Эти примеры показывают, что процессы тогда протекают обратимо, когда они происходят в условиях равновесия. Следовательно, они идут бесконечно медленно. Тем не менее, в классической термодинамике эти процессы играют очень важную роль, так как они показывают принципиальную возможность перевести систему из одного состояния в другое обратимым путем, а время не входит в число параметров термодинамики (классической). В тех случаях, когда в эксперименте (например, при определении электродвижущей силы гальванического элемента) требуется производить измерения в условиях обратимости протекания процесса, это делается с известным приближением, удовлетворяющим достижению необходимой точности.

Основные сведения из химической термодинамики >> Второе начало термодинамики 


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]    [обратная связь]

 

 

Реклама
плитка arrecife
big eyes контактные линзы купить тюмень
курсы дизайнер обучение с последующим трудоустройством
посуда металлическая

Рекомендуемые книги

Введение в химию окружающей среды.

Книга известных английских ученых раскрывает основные принципы химии окружающей среды и их действие в локальных и глобальных масштабах. Важный аспект книги заключается в раскрытии механизма действия природных геохимических процессов в разных масштабах времени и влияния на них человеческой деятельности. Показываются химический состав, происхождение и эволюция земной коры, океанов и атмосферы. Детально рассматриваются процессы выветривания и их влияние на химический состав осадочных образований, почв и поверхностных вод на континентах. Для студентов и преподавателей факультетов биологии, географии и химии университетов и преподавателей средних школ, а также для широкого круга читателей.

Химия и технология редких и рассеянных элементов.

Книга представляет собой учебное пособие по специальным курсам для студентов химико-технологических вузов. В первой части изложены основы химии и технологии лития, рубидия, цезия, бериллия, галлия, индия, таллия. Во второй части книги изложены основы химии и технологии скандия, натрия, лантана, лантаноидов, германия, титана, циркония, гафния. В третьей части книги изложены основы химии и технологии ванадия, ниобия, тантала, селена, теллура, молибдена, вольфрама, рения. Наибольшее внимание уделено свойствам соединений элементов, имеющих значение в технологии. В технологии каждого элемента описаны важнейшие области применения, характеристика рудного сырья и его обогащение, получение соединений из концентратов и отходов производства, современные методы разделения и очистки элементов. Пособие составлено по материалам, опубликованным из советской и зарубежной печати по 1972 год включительно.

 

 



Рейтинг@Mail.ru Rambler's Top100

Copyright © 2001-2012
(04.12.2016)