44,083 matches
-
de căldură între sisteme s-a dezvoltat din necesitatea practică de a îmbunătăți funcționarea mașinilor termice. Din punct de vedere teoretic, o "mașină termică" este un sistem care, într-o "transformare ciclică", primește căldură și cedează lucru mecanic. În cursul transformării, mașina termică schimbă căldură cu un număr de sisteme numite "surse de căldură", care se presupune că sunt "termostate" având temperaturi cunoscute. Transformarea se numește "monotermă", "bitermă" sau "politermă", după numărul de surse de căldură; sunt imaginabile și transformări în
Termodinamică () [Corola-website/Science/297677_a_299006]
-
termică" este un sistem care, într-o "transformare ciclică", primește căldură și cedează lucru mecanic. În cursul transformării, mașina termică schimbă căldură cu un număr de sisteme numite "surse de căldură", care se presupune că sunt "termostate" având temperaturi cunoscute. Transformarea se numește "monotermă", "bitermă" sau "politermă", după numărul de surse de căldură; sunt imaginabile și transformări în care se schimbă căldură cu o infinitate de surse de căldură ale căror temperaturi variază continuu. Formularea primară a "principiului al doilea al
Termodinamică () [Corola-website/Science/297677_a_299006]
-
cursul transformării, mașina termică schimbă căldură cu un număr de sisteme numite "surse de căldură", care se presupune că sunt "termostate" având temperaturi cunoscute. Transformarea se numește "monotermă", "bitermă" sau "politermă", după numărul de surse de căldură; sunt imaginabile și transformări în care se schimbă căldură cu o infinitate de surse de căldură ale căror temperaturi variază continuu. Formularea primară a "principiului al doilea al termodinamicii" este echivalentă cu constatarea experimentală că nu poate exista o mașină termică cu o singură
Termodinamică () [Corola-website/Science/297677_a_299006]
-
cu o infinitate de surse de căldură ale căror temperaturi variază continuu. Formularea primară a "principiului al doilea al termodinamicii" este echivalentă cu constatarea experimentală că nu poate exista o mașină termică cu o singură sursă de căldură: Cazul unei transformări ciclice biterme reversibile poate fi redus la precedentul printr-un artificiu: sistemului considerat A i se adaugă un al doilea sistem B, ambele sisteme fiind supuse unor transformări ciclice reversibile repetate care sunt ajustate astfel ca sistemul rezultat prin reunirea
Termodinamică () [Corola-website/Science/297677_a_299006]
-
exista o mașină termică cu o singură sursă de căldură: Cazul unei transformări ciclice biterme reversibile poate fi redus la precedentul printr-un artificiu: sistemului considerat A i se adaugă un al doilea sistem B, ambele sisteme fiind supuse unor transformări ciclice reversibile repetate care sunt ajustate astfel ca sistemul rezultat prin reunirea celor două subsisteme să sufere o transformare ciclică monotermă. Concluzia este o formulare modificată a principiului al doilea al termodinamicii: Notând cu formula 51 și formula 52 temperaturile termostatelor, iar
Termodinamică () [Corola-website/Science/297677_a_299006]
-
la precedentul printr-un artificiu: sistemului considerat A i se adaugă un al doilea sistem B, ambele sisteme fiind supuse unor transformări ciclice reversibile repetate care sunt ajustate astfel ca sistemul rezultat prin reunirea celor două subsisteme să sufere o transformare ciclică monotermă. Concluzia este o formulare modificată a principiului al doilea al termodinamicii: Notând cu formula 51 și formula 52 temperaturile termostatelor, iar cu formula 53 și formula 54 cantitățile de căldură respective, avem așadar unde funcția formula 57 nu depinde de natura sistemului. Mașina
Termodinamică () [Corola-website/Science/297677_a_299006]
-
numele istoric de "mașină Carnot", ea funcționând după un "ciclu Carnot", iar enunțul precedent este echivalent cu "teorema lui Carnot": randamentul unui ciclu Carnot depinde numai de temperaturile celor două surse de căldură. Analiza detaliată a schimbului de căldură în transformări ciclice biterme reversibile și ireversibile arată că funcția formula 58 definită prin relația (14) poate fi factorizată în forma unde formula 61 este o funcție continuă, monoton crescătoare, cu valori strict pozitive și mărginită (nu se poate anula și nu poate deveni
Termodinamică () [Corola-website/Science/297677_a_299006]
-
fixat prin convenție factorul multiplicativ, temperatura definită prin relația se numește "temperatura termodinamică" sau "temperatura absolută" corespunzătoare temperaturii empirice formula 65 Introducând temperaturile absolute formula 66 și formula 67 ale termostatelor cu care se schimbă cantitățile de căldură formula 53 și formula 54 într-o transformare ciclică bitermă reversibilă, relația (14) poate fi rescrisă ca Acest rezultat se generalizeză la cazul unei transformări ciclice politerme "reversibile" cu formula 72 surse de căldură sub forma numită "egalitatea lui Clausius". Conform formulării primare a principiului al doilea al termodinamicii
Termodinamică () [Corola-website/Science/297677_a_299006]
-
temperaturii empirice formula 65 Introducând temperaturile absolute formula 66 și formula 67 ale termostatelor cu care se schimbă cantitățile de căldură formula 53 și formula 54 într-o transformare ciclică bitermă reversibilă, relația (14) poate fi rescrisă ca Acest rezultat se generalizeză la cazul unei transformări ciclice politerme "reversibile" cu formula 72 surse de căldură sub forma numită "egalitatea lui Clausius". Conform formulării primare a principiului al doilea al termodinamicii, într-o transformare ciclică monotermă ireversibilă cantitatea de căldură primită de sistem este strict negativă. Pe de
Termodinamică () [Corola-website/Science/297677_a_299006]
-
reversibilă, relația (14) poate fi rescrisă ca Acest rezultat se generalizeză la cazul unei transformări ciclice politerme "reversibile" cu formula 72 surse de căldură sub forma numită "egalitatea lui Clausius". Conform formulării primare a principiului al doilea al termodinamicii, într-o transformare ciclică monotermă ireversibilă cantitatea de căldură primită de sistem este strict negativă. Pe de altă parte, o transformare complexă care conține atât porțiuni reversibile cât și porțiuni ireversibile este, în ansamblu, ireversibilă. Pornind de la aceste constatări se obține pe cale deductivă
Termodinamică () [Corola-website/Science/297677_a_299006]
-
cu formula 72 surse de căldură sub forma numită "egalitatea lui Clausius". Conform formulării primare a principiului al doilea al termodinamicii, într-o transformare ciclică monotermă ireversibilă cantitatea de căldură primită de sistem este strict negativă. Pe de altă parte, o transformare complexă care conține atât porțiuni reversibile cât și porțiuni ireversibile este, în ansamblu, ireversibilă. Pornind de la aceste constatări se obține pe cale deductivă "inegalitatea lui Clausius" pentru cazul unei transformări ciclice politerme "ireversibile": Considerăm acum cazul unei transformări ciclice reversibile care
Termodinamică () [Corola-website/Science/297677_a_299006]
-
primită de sistem este strict negativă. Pe de altă parte, o transformare complexă care conține atât porțiuni reversibile cât și porțiuni ireversibile este, în ansamblu, ireversibilă. Pornind de la aceste constatări se obține pe cale deductivă "inegalitatea lui Clausius" pentru cazul unei transformări ciclice politerme "ireversibile": Considerăm acum cazul unei transformări ciclice reversibile care constă dintr-o înșiruire de transformări elementare, în fiecare dintre acestea sistemul schimbând cantitatea de căldură formula 77 cu un termostat de temperatură formula 78 Reducând „pasul” acestor transformări elementare și
Termodinamică () [Corola-website/Science/297677_a_299006]
-
altă parte, o transformare complexă care conține atât porțiuni reversibile cât și porțiuni ireversibile este, în ansamblu, ireversibilă. Pornind de la aceste constatări se obține pe cale deductivă "inegalitatea lui Clausius" pentru cazul unei transformări ciclice politerme "ireversibile": Considerăm acum cazul unei transformări ciclice reversibile care constă dintr-o înșiruire de transformări elementare, în fiecare dintre acestea sistemul schimbând cantitatea de căldură formula 77 cu un termostat de temperatură formula 78 Reducând „pasul” acestor transformări elementare și crescând numărul lor, se obține la limită o
Termodinamică () [Corola-website/Science/297677_a_299006]
-
reversibile cât și porțiuni ireversibile este, în ansamblu, ireversibilă. Pornind de la aceste constatări se obține pe cale deductivă "inegalitatea lui Clausius" pentru cazul unei transformări ciclice politerme "ireversibile": Considerăm acum cazul unei transformări ciclice reversibile care constă dintr-o înșiruire de transformări elementare, în fiecare dintre acestea sistemul schimbând cantitatea de căldură formula 77 cu un termostat de temperatură formula 78 Reducând „pasul” acestor transformări elementare și crescând numărul lor, se obține la limită o transformare ciclică reversibilă în care se schimbă căldură cu
Termodinamică () [Corola-website/Science/297677_a_299006]
-
cazul unei transformări ciclice politerme "ireversibile": Considerăm acum cazul unei transformări ciclice reversibile care constă dintr-o înșiruire de transformări elementare, în fiecare dintre acestea sistemul schimbând cantitatea de căldură formula 77 cu un termostat de temperatură formula 78 Reducând „pasul” acestor transformări elementare și crescând numărul lor, se obține la limită o transformare ciclică reversibilă în care se schimbă căldură cu termostate ale căror temperaturi variază continuu. În această limită egalitatea lui Clausius (18) devine unde integrala în spațiul variabilelor de stare
Termodinamică () [Corola-website/Science/297677_a_299006]
-
ciclice reversibile care constă dintr-o înșiruire de transformări elementare, în fiecare dintre acestea sistemul schimbând cantitatea de căldură formula 77 cu un termostat de temperatură formula 78 Reducând „pasul” acestor transformări elementare și crescând numărul lor, se obține la limită o transformare ciclică reversibilă în care se schimbă căldură cu termostate ale căror temperaturi variază continuu. În această limită egalitatea lui Clausius (18) devine unde integrala în spațiul variabilelor de stare se calculează de-a lungul unei curbe închise formula 12 care conține
Termodinamică () [Corola-website/Science/297677_a_299006]
-
a cărei diferențială totală este iar integrala acesteia de la o stare inițială formula 17 la o stare finală formula 24 este independentă de drumul urmat formula 12 și reprezintă variația funcției între starea inițială și starea finală: Aplicând același raționament în cazul unei transformări ireversibile, se obține, pe baza inegalității lui Clausius (19): Utilizând noțiunea de entropie, se poate da o formulare generală principiului al doilea al termodinamicii: În ecuațiile caracteristice (12) și (13), transcrise acum în scara termodinamică de temperatură, variabilele de stare
Termodinamică () [Corola-website/Science/297677_a_299006]
-
independente sunt temperatura și variabilele de poziție. Dar alegerea variabilelor independente utilizate pentru caracterizarea stărilor de echilibru poate fi schimbată, după necesitățile problemei; acest lucru se realizează în termodinamică printr-o schimbare simultană de variabile independente și de funcție numită "transformare Legendre". Efectuând o transformare Legendre asupra perechilor de variabile formula 100 sau/și formula 101 se rearanjează expresia diferențială (obținută combinând formulele (9), (4) și (21)) după diferențialele noilor variabile, identificând astfel noua funcție. Această funcție este un "potențial termodinamic": derivatele ei
Termodinamică () [Corola-website/Science/297677_a_299006]
-
variabilele de poziție. Dar alegerea variabilelor independente utilizate pentru caracterizarea stărilor de echilibru poate fi schimbată, după necesitățile problemei; acest lucru se realizează în termodinamică printr-o schimbare simultană de variabile independente și de funcție numită "transformare Legendre". Efectuând o transformare Legendre asupra perechilor de variabile formula 100 sau/și formula 101 se rearanjează expresia diferențială (obținută combinând formulele (9), (4) și (21)) după diferențialele noilor variabile, identificând astfel noua funcție. Această funcție este un "potențial termodinamic": derivatele ei parțiale furnizează noile ecuații
Termodinamică () [Corola-website/Science/297677_a_299006]
-
termodinamică folosesc termenul de "funcție termodinamică" pentru desemnarea potențialului termodinamic. Potențialele termodinamice utilizate curent sunt enumerate mai jos, împreună cu diferențialele lor totale și ecuațiile caracteristice care derivă din ele. Parametrizările de mai jos ale cantității de căldură schimbată într-o transformare elementară reversibilă definesc proprietăți ale sistemului numite (impropriu) "constante de material". Ele se determină prin metode calorimetrice și sunt importante în aplicațiile practice. Există transformări în care, pe lângă schimb de "căldură" și "lucru mecanic", are loc un schimb de "substanță
Termodinamică () [Corola-website/Science/297677_a_299006]
-
care derivă din ele. Parametrizările de mai jos ale cantității de căldură schimbată într-o transformare elementară reversibilă definesc proprietăți ale sistemului numite (impropriu) "constante de material". Ele se determină prin metode calorimetrice și sunt importante în aplicațiile practice. Există transformări în care, pe lângă schimb de "căldură" și "lucru mecanic", are loc un schimb de "substanță". De exemplu, o cantitate de fluid schimbă substanță cu exteriorul în cursul proceselor de evaporare și condensare. Noțiunea de sistem termodinamic poate fi lărgită, pentru
Termodinamică () [Corola-website/Science/297677_a_299006]
-
reacții chimice. Prin definiție, un sistem aflat într-o stare de echilibru va rămâne în această stare un timp indefinit, dacă nu se schimbă condițiile exterioare. Dacă aceste condiții se schimbă, echilibrul va fi perturbat și sistemul va începe o transformare care, după un timp suficient de lung, se va termina într-o nouă stare de echilibru, compatibil cu noile condiții. Dacă transformarea este ireversibilă, termodinamica nu-i poate descrie desfășurarea, fiindcă stările intermediare nu sunt stări de echilibru. Dată o
Termodinamică () [Corola-website/Science/297677_a_299006]
-
se schimbă condițiile exterioare. Dacă aceste condiții se schimbă, echilibrul va fi perturbat și sistemul va începe o transformare care, după un timp suficient de lung, se va termina într-o nouă stare de echilibru, compatibil cu noile condiții. Dacă transformarea este ireversibilă, termodinamica nu-i poate descrie desfășurarea, fiindcă stările intermediare nu sunt stări de echilibru. Dată o stare inițială formula 133 termodinamica poate doar indica unele caracteristici ale stării finale formula 134 compatibilă cu noile condiții de echilibru. Aceste exemple arată
Termodinamică () [Corola-website/Science/297677_a_299006]
-
nu sunt stări de echilibru. Dată o stare inițială formula 133 termodinamica poate doar indica unele caracteristici ale stării finale formula 134 compatibilă cu noile condiții de echilibru. Aceste exemple arată cât de importantă este precizarea condițiilor în care are loc o transformare ireversibilă. Afirmația „într-un proces ireversibil entropia sistemului crește” induce în eroare. În primul rând, a vorbi despre o „creștere” a entropiei sugerează o continuitate de la starea inițială la starea finală care nu există, fiindcă entropia nu este definită în
Termodinamică () [Corola-website/Science/297677_a_299006]
-
starea finală care nu există, fiindcă entropia nu este definită în stările intermediare, care nu sunt stări de echilibru. În al doilea rând, se poate spune că entropia stării finale va fi mai mare decât entropia stării inițiale numai dacă transformarea este adiabatică. Iar formulări de genul „entropia Universului crește” sunt fundamental greșite, întrucât Universul, care nu poate fi delimitat precis, nu este un sistem termodinamic. Din principiul al doilea al termodinamicii rezultă că, în transformări în care variabilele de poziție
Termodinamică () [Corola-website/Science/297677_a_299006]