Проблем - термодинамика - Голямата енциклопедия на нефта и газа, статия, страница 1
Задача – термодинамика
Задачата на термодинамиката е да изучава макроскопичните свойства на реалните тела в състояние на равновесие, както и процесите, протичащи с телата поради външни въздействия. [1]
Задачата на термодинамиката, която е част от теоретичната физика, е да разгледа общите свойства на физическа система в равновесие, както и общите закони, които се извършват, когато се установи равновесие. [2]
Задачата на термодинамиката е описанието на фазовите равновесия и свойствата на отделните фази. Няма ограничение за общия брой фази на всяка система. Например за водата са известни седем вида лед, течна вода и пара. За въглерода са известни две твърди фази, но течният въглерод все още не е получен - това се отговаря от експериментално недостижими стойности на температура и налягане. При равновесие обаче броят на едновременно съществуващите фази не е произволен. Определя се от фазовото правило на Гибс. Много от заключенията на термодинамиката са получени като чисто математически заключения, но те позволяват да се установят връзки между измерените величини. По правило такива уравнения са следствие от съществуването на определени функции на състоянието или произтичат от самия факт на съществуването на определено уравнение. Фазовото правило на Гибс е следствие от съществуването на система от уравнения, които уникално описват равновесието на многофазна система. [3]
Много проблеми в термодинамиката на сплавите все още очакват своето решение. Авторът се надява, че тази монография може да бъде полезна за по-нататъшни изследвания в тази важна област. [4]
Обсъждат се проблемите на термодинамиката и се дава определението за работа, топлина и вътрешна енергия на системата. Дадена е формулировката на първото начало. [5]
Разглеждат се проблемите на термодинамиката на необратимите процеси и се излагат нейните основни понятия. Общата теория се прилага към анализа на ефектите на Зеебек, Пелтие и Томсън. [6]
Решенията на проблемите на термодинамиката на зоната на образуване на долната дупка се свеждат до установяване на връзката между температурата, налягането и насищането между разглежданите подсистеми. Математическите методи за решаване на такива проблеми са разнообразни. Съществуват обаче редица общи методологически подходи, които са разгледани по-долу във връзка с конкретни задачи. [7]
За решаване на проблеми на термодинамиката в крайно време са използвани методи за оптимално управление и осреднена оптимизация [32, 87], които са адекватни на характеристиките на математическите модели на термодинамичните системи. [8]
В редица проблеми на термодинамиката е удобно да се разглежда не промяната в масата, а промяната в броя на частиците или молекулите N в системата. [9]
При такива условия проблемът на термодинамиката трябва да се сведе до сравняване на ентропията на различни състояния на непълно равновесие, което позволява да се прецени близостта на тези състояния до пълното равновесие. Различава се от непълното равновесие с по-голяма ентропия. [10]
Както можете да видите, проблемите на термодинамиката, продиктувани от изискванията на производството, бяха фундаментално нови и различни от общите проблеми на физиката по отношение на изучаването на топлинните явления. Това определя появата на термодинамиката, чието развитие в бъдеще е неразривно свързано с развитието на топлинната техника. Можем да кажем, че термодинамиката е научната основа на топлотехниката - нейната теоретична основа. [единадесет]
Въпреки това, за да се решат проблемите на термодинамиката, е необходимо да се отговори на друг въпрос - да се установи как средно ще се държи система, изградена от N молекули, независимо от числените стойности на координатите и моментите на отделните молекули. Опитексперименталната физика предполага, че всички макроскопични системи се държат средно по един и същи начин, ако се разглеждат за достатъчно дълъг период от време. Това означава, че за да се определят макроскопичните свойства на дадена система, последователността на промяна на микросъстоянията на частиците според уравненията на движение може изобщо да няма значение. Тогава няма нужда да се решава много сложна математическа задача - да се интегрират уравненията на движението за голям брой частици. Извършва се не чрез решаване на задачата на механиката (осредняване по траекторията), а чрез директно осредняване F ( p, q) върху цялото Г - пространство, независимо от реда на точките на фазовата траектория. Този подход е в основата на статистическата физика. [12]
В най-общ смисъл задачата на термодинамиката е да изследва всички възможни състояния на всяко от съвкупността от тела и да идентифицира общите връзки, които характеризират различните състояния на такива системи. [13]
В по-обща форма проблемът за термодинамиката на неидеалните системи се решава чрез използване на активности вместо летливост. Луис показа, че този избор на k не винаги е най-удобният. Препоръчително е да изберете различни k за различните видове проблеми; стойностите на azkf се наричат дейности за разлика от волатилностите. [14]
Имайте предвид, че всички проблеми на термодинамиката на необратими процеси могат да бъдат решени въз основа на разглеждането на механизма на конкретни явления. Предимството на методите на необратимата термодинамика обаче е възможността за получаване на резултати чрез общи формални методи, без да се знае механизмът на процеса. Разгледайте първо първия начин, във връзка със задачата. [15]