ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Теория термодинамического равновесия растворов из "Холодильные машины и аппараты" Процессы, совершающиеся в аппаратах абсорбционной холодилыюй машины, можно изучить, сравнивая их с равновесными обратимыми процессами. Методом сравнения действительного процесса с обратимым устанавливают величину имеющихся потерь. [c.451] Термодинамические потенциалы. Введение термодинамических потенциалов позволяет сформулировать условия термодинамического равновесия. Термодинамическими потенциалами называются функции, вариации которых при заданных условиях равны нулю. Физическая сущность термодинамических потенциалов вытекает из закона сохранения энергии. [c.451] В зависимости от термодинамических параметров системы, которые можно в данных условиях считать независимыми переменными, определяют функцию, являющуюся термодинамическим потенциалом. [c.452] При независимых переменных Т и р термодинамическим потенциалом является так называемый изобарный потенциал Ф. [c.452] Отсюда следует, что при постоянных V Т свободная энергия Р также постоянна. При постоянных р -я Т постоянен изобарный потенциал Ф, а при неизменных энтропии 5 и давлении р —неизменна энтальпия I. [c.452] Таким образом, постоянство термодинамического потенциала формулирует условия термодинамического равновесия. [c.452] Уравнения (XIII—25, 27 и 29) выражают функциональную зависимость между р, Т иУ и вследствие этого по существу являются уравнениями состояния. [c.452] Зависимости (XIII—24—29) отражают физический смысл выражений термодинамических потенциалов. Одна из двух независимых переменных, определяющих термодинамиче- ский потенциал, является величиной механической р, V), другая — термодинамической (5, Г). [c.452] Выражения других термодинамических потенциалов составляются аналогично. [c.453] Из последнего уравнения следует, что если первые два частных дифференциала имеют физический смысл механической и обобщенной термодинамической работы, то вторые два частных дифференциала представляют собой обобщенную работу при изменении масс компонентов. [c.453] Условие термодинамического равновесия раствора. Условия равновесия двухфазной бинарной системы при постоянных р и Т требуют постоянства изобарного потенциала Ф или равенства Ф = О при dp = 0 и dT = 0. [c.453] Удельные термодинамические потенциалы в общем случае не могут быть равны нулю. [c.453] Таким образом, при постоянном давлении и температуре условием термодинамического равновесия системы является равенство удельных изобарных потенциалов фаз. Этот вывод сохраняет силу для систем с любым числом компонентов и фаз. [c.454] Правило фаз. Из условий равновесия можно определить число степеней свободы или независимых переменных системы. Определение числа степеней свободы равновесной системы получило название правила фаз. [c.454] Из выражения (XIII—35) следует, что в бинарной двухфазной системе, находящейся в состоянии равновесия, могут быть произвольно выбраны два параметра. Например, если задано давление, то произвольно могут быть выбраны температура или концентрация. Если при заданном давлении температура выбрана, то концентрация имеет определенное значение. [c.454] Законы Коновалова. Пользуясь теорией термодинамического равновесия, можно аналитически вывести законы Д. П. Коновалова, полученные на основе большой серии тщательных измерений. [c.454] Первый закон Д. П. Коновалова формулируется так концентрация данного компонента в паровой фазе больше его концентрации в жидкой фазе в том случае, если его прибавление увеличивает давление раствора при постоянной температуре. Например, в водоаммиачном растворе давление растет с прибавлением аммиака при постоянной температуре, следовательно, концентрация этого компонента в паровой фазе больше, чем в жидкой. [c.454] Второй закон Коновалова утверждает, что если кривая давления в зависимости от концентрации жидкости имеет максимум или минимум, то концентрации паровой и жидкой фаз в этой точке равны между собой. [c.454] Постоянно кипящие растворы не пригодны в качестве рабочих тел термодинамических циклов. [c.454] Вернуться к основной статье