ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Предисловие из "Курс химической термодинамики" В существующих учебниках и учебных пособиях по химической термодинамике, написанных применительно к специальностям химического профиля, не рассмотрены в достаточном объеме вопросы, связанные с расчетами теплотехнических и энергетических установок. Кроме того, методика рассмотрения и изложения материала в этих пособиях отличается от принятых в курсах технической термодинамики. Это создает определенные трудности для теплотехников. [c.3] В предлагаемом учебном пособии фазовые и химические превращения рассмотрены под углом зрения применения их в теплотехнических расчетах. Книга состоит из двух частей. В первой части приведены основные понятия, определения, законы и уравнения термодинамики с учетом области их последующего приложения в форме, обеспечивающей лучшее понимание анализа фазовых и химических превращений. При изложении материала особое внимание обращено на пояснение физического смысла рассматриваемых понятий и зависимостей, подчеркнута общность аппарата термодинамики — применимость ее для рассмотрения различных физических явлений. Уделено внимание раскрытию понятия эксергии, находящей все более широкое применение в инженерной практике при оценке необратимости процессов. [c.3] Во второй части книги аппарат термодинамики используется для рассмотрения систем с фазовыми и химическими превращениями. Расчет тепловых эффектов и условий равновесия производится с использованием таблиц стандартных величин и полных энтальпий. На основе третьего закона термодинамики дается представление, 0 методе вычисления значений термодинамических функций. Кратко рассмотрены элементы кинетики химических реакций — раздела, тесно примыкающего к термодинамике химических превращений. Применение термодинамических зависимостей иллюстрируется примерами с решениями. [c.3] Глава XIX написана В. И. Хвостовым. Автор выражает глубокую благодарность В. И. Хвостову, просмотревшему рукопись и давшему много ценных советов. [c.3] При работе над рукописью учтены замечания и рекомендации, сделанные рецензентами П. М. Брдликом, Г. И. Саркисовым, Ю. С. Михеевым, М. Ф. Зубаревым, А. А. Тихоновым, И. В. Баш-маковым, которым автор выражает глубокую благодарность. [c.3] Термодинамика возникла в первой половине XIX столетия, как теория теплового двигателя. Так как работа теплового двигателя связана с превращением теплоты в работу, эта наука получила впоследствии название термодинамики. [c.4] Основателем термодинамики можно считать французского ученого Сади Карно, который в своей работе Размышления о движущей силе огня и о машинах, способных развивать эту силр (1824 г.), заложил основы теории тепловых машин. Работа Карно была построена на неверном понимании природы теплоты. Тем не менее результаты, полученные Карно, оказались правильными и имеют важное значение в термодинамике до настоящего времени. Причина этого станет ясна после рассмотрения второго закона термодинамики. [c.4] В середине XIX столетия в результате теоретических работ Р, Майера (1842 г.), экспериментальных работ Д. Джоуля (1843 г.) и других исследователей окончательно утвердилась энергетическая концепция теплоты. Р. Клаузиус привел результаты Карно в соответствие с современной теорией теплоты, сформулировал второй закон термодинамики и ввел одно из важнейших понятий термодинамики — энтропию. [c.4] В 1848 г. Гельмгольц разработал термодинамическую теорию гальванического элемента. В 1876 г. Гиббс применил термодинамику к химическим процессам. Постепенно стало ясно, что метод, используемый термодинамикой для анализа теплотехнических проблем, может быть применен и для изучения самых разнообразных физических явлений, связанных с превращениями энергии из одной формы в другую. [c.4] Таким образом, термодинамика переросла в науку, изучающую процессы самой разнообразной физической природы, связанные с превращениями энергии и свойства веществ, проявляющиеся в процессах превращения энергии. Название науки перестало отражать всю полноту ее содержания. [c.4] Можно отметить следующие характерные особенности термодинамики. [c.4] В термодинамике используются также второй и третий законы термодинамики, однако они имеют ограниченное применение. Второй закон определяет направление протекания неравновесных процессов и обеспечивает установление условий равновесия систем. Третий закон определяет абсолютную величину энтропии и обеспечивает определение изменения свободной энергии и свободной энтальпии с помощью калорических величин, что имеет важное значение только в химической термодинамике. [c.5] Макрофизичность термодинамики приводит к определенной ограниченности ее, при которой заранее, не прибегая к данным опыта, нельзя определить никакие физические величины. Между тем для анализа свойств веществ методами термодинамики необходимо располагать данными о связи между физическими величинами, характеризующими состояние системы — так называемым уравнением состояния вещества. [c.5] Дело в том, что термодинамика дает многочисленные уравнения и соотношения между величинами только в дифференциальной форме. Интегрирование этих уравнений требует наличия уравнений состояния, которые могут быть найдены опытным путем, а в отдельных случаях получены методами статистической физики. Простое уравнение состояния имеет идеальный газ. Часто при решении тех или иных проблем в термодинамике прибегают к помощи уравнения состояния идеального газа даже в случаях, когда заведомо известно, что это уравнение недостаточно справедливо. Не удивительно поэтому, что после таких операций точнейшие закономерности термодинамики становятся приближенными, а иногда даже неверными. [c.5] Анализировать физические явления и установить соотношения между различными свойствами веществ в термодинамике можно двумя методами методом циклов, искусственно создаваемых, к которым применяется первый закон и принцип существования энтропии, и методом потенциалов, основанном на использовании математических особенностей основного уравнения термодинамики, обобщающего первый закон и принцип существования энтропии. Это уравнение позволяет вводить некоторые функции состояния, т. е. [c.5] Химическая термодинамика является областью термодинамики, в которой термодинамический аппарат применяется к анализу систем с фазовыми и химическими превращениями. [c.6] Основными вопросами, которые изучаются в химической термодинамике, являются следующие. [c.6] Вернуться к основной статье