ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Обобщенные характеристики физических воздействий и процессов из "Физические методы интенсификации процессов химической технологии" С ПОЗИЦИИ феноменологической термодинамики обрабатываемые вещества представляют собой систему, отделенную от окружающей среды некоторой поверхностью раздела (свободная поверхность, элементы аппарата и т. д.). [c.13] В периодических технологических процессах система замкнута, так как отсутствует обмен массой между нею и окружающей средой, а в непрерывных - открыта. [c.14] Причиной возникновения процессов в системе является ее взаимодействие с окружающей средой или между отдельными частями системы. Среди замкнутых систем различают изолированные, на которые среда не может влиять адиабатические, на которые среда может влиять только в результате совершения работа диатермические, не допускающие выполнения работы, и в то же время не адиабатические. [c.14] Влияние различных факторов на положение равновесия системы изучалось в начале в механических и гидравлических системах, а позже в электрических и более сложных физико-химических. [c.14] Влияние изменения температуры на термодинамические равновесия в общем виде было впервые установлено А.Л.Потылицыным (1880 г.). Через несколько лет это влияние было выражено Вант-Гоффом (1883 г.) в количественной форме. Немного позже Ле-Ша-телье (1885 г.), а затем Браун (1886 г.) сформулировали общий принцип, отражающий влияние различных факторов на положение равновесия - принцип смещения равновесий, называемый иначе принципом Ле-Шателье — Брауна [7]. [c.14] Если на систему, находящуюся в устойчивом равновесии, воздействовать извне, изменяя какое-нибудь из условий, определяющих положение равновесия, то в системе усилится то из направлений процесса, течение которого ослабляет влияние произведенного воздействия, и положение равновесия сместится в том же направлении. [c.14] Учитывая, что истинное равновесие всегда отвечает равенству скоростей прямого и обратного процессов, можно сказать, что смещение равновесия происходит в том случае, когда произведенное воздействие неодинаково влияет на скорости прямого и обратного процессов. Это нарушение равенства скоростей и приводит к смещению равновесия и переходу системы в новое состояние равновесия, при котором скорости опять станут одинаковыми, хотя и будут отличаться от первоначальных. Обобщение этого принципа на неравновесные процессы дано в работе [8]. [c.14] Термодинамический анализ физических воздействий на систему был дан в работах А.А.Гухмана и В.Ф.Леоновой [9]. [c.14] В результате взаимодействия системы с окружающей средой происходит обмен энергией между ними, и внутренняя энергия системы V изменяется на величину АП. Такой обмен может происходит в двух формах теплоты и работы. [c.14] Суммирование здесь ведется по числу разнородных физических воздействий, оказываемых на систему механических, тепловых, электрических, магнитных и т. д., каждому из которых отвечает свой индекс к . [c.15] Каждому взаимодействию данного рода отвечает своя особенная степень свободы системы, причем число степеней свободы совпадает с числом координат, которые являются независимыми одна от другой. Для любого рода воздействия можно установить вполне определенную физическую величину - потенциал Р, при равенстве которого в системе и окружающей среде воздействие данного рода не осуществляется. Разность потенциалов внутри и вне системы является причиной данного процесса в системе. [c.15] Направление процесса определяется знаком этого неравенства. Будем считать разность потенциалов (Р - ) положительной и, соответственно, Р Р , если передача некоторого количества воздействия dQ системе приводит к увеличению данной координаты т. е. [c.15] Потенциалы и сопряженные им координаты общим числом 2 п являются термодинамическими параметрами состояния. [c.16] Всякое физическое воздействие является энергетическим и приводит к процессам, протекающим во времени. [c.16] Применение теории Онзагера к. различным естественным процессам позволяет проанализировать химические реакции, перенос электрического заряда и импульса, диффузию и др. [c.17] Нетрудно видеть, что это уравнение при соответствующем выборе физического смысла ф,- и коэффициентов описывает также волновые явления в акустике и электродинамике. [c.17] Вернуться к основной статье