Презентация на тему: Основы термодинамики необратимых процессов

Реклама. Продолжение ниже
Основы термодинамики необратимых процессов
Основные понятия термодинамики
Основы термодинамики необратимых процессов
Основы термодинамики необратимых процессов
Основы термодинамики необратимых процессов
Постулаты термодинамики необратимых процессов
Основы термодинамики необратимых процессов
Основы термодинамики необратимых процессов
Основы термодинамики необратимых процессов
Локальные величины в неравновесной термодинамике
Локальные величины в неравновесной термодинамике
Сохранение массы в открытой и закрытой системе
Сохранение массы в открытой и закрытой системе
Сохранение массы в открытой и закрытой системе
Сохранение массы в открытой и закрытой системе
Сохранение массы в открытой и закрытой системе
Стехиометрическое уравнение
Химическая переменная
Сохранение массы в открытой и закрытой системе
Сохранение массы в открытой и закрытой системе
Изменение энтропии в открытой системе
Изменение энтропии в открытой системе
Изменение энтропии в открытой системе
Изменение энтропии в открытой системе
Изменение энтропии в открытой системе
d i S для однородной гомогенной системы при наличии химических превращений
d i S для однородной гомогенной системы при наличии химических превращений
d i S для однородной гомогенной системы при наличии химических превращений
d i S для однородной гомогенной системы для элементарных реакций
d i S для однородной гомогенной системы для элементарных реакций
d i S для однородной гомогенной системы для элементарных реакций
d i S для однородной гомогенной системы для элементарных реакций
1/32
Средняя оценка: 4.7/5 (всего оценок: 60)
Код скопирован в буфер обмена
Скачать (387 Кб)
Реклама. Продолжение ниже
1

Первый слайд презентации: Основы термодинамики необратимых процессов

Изображение слайда
Изображение для работы со слайдом
1/2
2

Слайд 2: Основные понятия термодинамики

Термодинамическая система – совокупность тел, способных энергетически взаимодействовать между собой и с другими телами и обмениваться с ними веществом и энергией. Все тела вне указанной совокупности представляют собой внешнюю среду.

Изображение слайда
Изображение для работы со слайдом
1/2
3

Слайд 3

Основные понятия термодинамики Изолированные системы – системы, которые не обмениваются с окружающей средой ни энергией, ни массой. Закрытые системы - системы, которые обмениваются с окружающей средой энергией, но не обмениваются массой. Открытые системы – системы, которые обмениваются с внешней средой и энергией, и массой. Адиабатные (адиабатические) системы - системы, которые не обмениваются с окружающей средой энергией. Термодинамические системы

Изображение слайда
1/1
4

Слайд 4

Основные понятия термодинамики Экстенсивные параметры – характеризуют систему как целое. Это масса и пропорциональные ей величины, например – объем. Эти величины имеют аддитивный характер – общая масса системы равна сумме масс ее отдельных частей и т.п. Интенсивные параметры – не зависят от массы и могут принимать вполне определенные значения в каждой точке системы. Термодинамические параметры величины, характеризующие состояние термодинамической системы.

Изображение слайда
1/1
5

Слайд 5

Изменение энтропии в открытой системе Локальные величины в неравновесной термодинамике Изменение массы в открытой системе Изменение энтропии в открытой системе Производство энтропии для однородной гомогенной системы при наличии химических превращений

Изображение слайда
1/1
6

Слайд 6: Постулаты термодинамики необратимых процессов

d i S d e S dS  0 d i S – производство энтропии количество энтропии, производимое внутри системы dS = d e S + d i S 1

Изображение слайда
Изображение для работы со слайдом
1/2
7

Слайд 7

Постулаты термодинамики необратимых процессов 2 энтропия вне равновесия зависит от тех же величин и переменных, что и в состоянии равновесия (допущение существования локального равновесия) d i S  0

Изображение слайда
1/1
Реклама. Продолжение ниже
8

Слайд 8

Постулаты термодинамики необратимых процессов 3 возможность сопряжения различных термодинамических процессов, самопроизвольно и одновременно протекающих внутри системы A B K K 1 A B A + K K 1 K 1 K + B

Изображение слайда
1/1
9

Слайд 9

принципиальная важность понятия устойчивости неравновесной системы Постулаты термодинамики необратимых процессов 4

Изображение слайда
1/1
10

Слайд 10: Локальные величины в неравновесной термодинамике

Локальные макроскопические величины – величины, отнесенные к физически бесконечно малым частям системы Физически бесконечно малая величина – конечная, но относительно малая часть целого. Применимо только для экстенсивных величин. Физически бесконечно малый объем должен быть велик по сравнению с расстоянием между молекулами и очень мал по сравнению с макроскопическими неоднородностями среды.

Изображение слайда
1/1
11

Слайд 11: Локальные величины в неравновесной термодинамике

Локальное термодинамическое равновесие - термодинамическое равновесие, которое реализуется только в физически бесконечно малых частях системы. При этом макроскопические величины, характеризующие систему в целом, становятся функциями координат и времени. Время установления локального равновесия составляет порядка 1,6*10 -10 с для газов и 1*10 -13 с для жидкостей

Изображение слайда
1/1
12

Слайд 12: Сохранение массы в открытой и закрытой системе

Закрытая система Изменение массы может быть вызвано только химической реакцией dm γ = ν γ M γ d ξ ν γ – стехиометрический коэффициент компонента γ M γ – молярная масса компонента γ ξ – степень полноты реакции (химическая переменная) d ξ = dm γ / ν γ M γ

Изображение слайда
1/1
13

Слайд 13: Сохранение массы в открытой и закрытой системе

Закрытая система d ξ = dm γ / ν γ M γ N 2 + 3H 2 → 2NH 3

Изображение слайда
1/1
14

Слайд 14: Сохранение массы в открытой и закрытой системе

Закрытая система N 2 + 3H 2 → 2NH 3

Изображение слайда
1/1
Реклама. Продолжение ниже
15

Слайд 15: Сохранение массы в открытой и закрытой системе

Закрытая система Стехиометрическое уравнение химической реакции

Изображение слайда
1/1
16

Слайд 16: Сохранение массы в открытой и закрытой системе

Закрытая система Одновременно протекает r реакций

Изображение слайда
1/1
17

Слайд 17: Стехиометрическое уравнение

dm γ = ν γ M γ d ξ dn γ = ν γ d ξ

Изображение слайда
1/1
18

Слайд 18: Химическая переменная

W – скорость химической реакции

Изображение слайда
1/1
19

Слайд 19: Сохранение массы в открытой и закрытой системе

Открытая система

Изображение слайда
1/1
20

Слайд 20: Сохранение массы в открытой и закрытой системе

Открытая система

Изображение слайда
1/1
21

Слайд 21: Изменение энтропии в открытой системе

dS = d e S + d i S dS  0 dS=d i S  0 изолированные системы d e S и d i S независимы d i S > 0 изменения необратимы d i S = 0 изменения обратимы

Изображение слайда
Изображение для работы со слайдом
1/2
22

Слайд 22: Изменение энтропии в открытой системе

dS = d e S + d i S dS / dt = d e S/dt + d i S/dt Скорость общего изменения энтропии dS / dt системы равна сумме скорости возникновения (производства) энтропии внутри самой системы d i S/dt и скорости обмена энтропией между системой и окружающей средой d e S/dt

Изображение слайда
1/1
23

Слайд 23: Изменение энтропии в открытой системе

dS / dt = d e S/dt + d i S/dt 1. dS / dt > 0 d e S/dt > 0 или d e S/dt < 0, но |d e S/dt| < d i S/dt 2. dS / dt < 0 d e S/dt < 0 и |d e S/dt| > d i S/dt 3. dS / dt = 0 d e S/dt < 0 и |d e S/dt| = d i S/dt

Изображение слайда
1/1
24

Слайд 24: Изменение энтропии в открытой системе

dS / dt = d e S/dt + d i S/dt = 0 dS / dt = 0 d e S/dt < 0 и |d e S/dt| = d i S/dt Стационарное состояние dS = d e S + d i S = 0 Производство энтропии компенсируется оттоком энтропии во внешнюю среду

Изображение слайда
1/1
25

Слайд 25: Изменение энтропии в открытой системе

dS / dt = d e S/dt + d i S/dt = 0 dS / dt = 0 Стационарное состояние - d e S/dt = d i S/dt Энтропию стационарного состояния нельзя повысить Стационарное состояние «насыщено» энтропией Стационарные процессы в изолированной системе не реализуются

Изображение слайда
1/1
26

Слайд 26: d i S для однородной гомогенной системы при наличии химических превращений

T, p – изотропны и постоянны во времени Обмен со средой – равновесный Обмен веществом со средой - отсутствует dS = d e S + d i S d e S =  Q/T Изменение энтропии в результате ее равновесного обмена с окружающей средой d i S – производство энтропии внутри системы за счет протекания химических реакций d i S = dS - d e S = dS -  Q/T

Изображение слайда
1/1
27

Слайд 27: d i S для однородной гомогенной системы при наличии химических превращений

Система совершает только механическую работу расширения  Q = dU + PdV d i S = dS – ( dU + PdV ) /T d i S = (1/T)( TdS – dU - PdV ) dG = -TdS + dU + PdV d i S = -dG /T > 0

Изображение слайда
1/1
28

Слайд 28: d i S для однородной гомогенной системы при наличии химических превращений

d i S = -dG/T > 0 σ  d i S/dt = -(1/T)(dG/dt) > 0 Скорость производства энтропии в открытой системе при постоянных Т и р пропорциональна скорости уменьшения термодинамического потенциала Гиббса системы

Изображение слайда
1/1
29

Слайд 29: d i S для однородной гомогенной системы для элементарных реакций

Изображение слайда
1/1
30

Слайд 30: d i S для однородной гомогенной системы для элементарных реакций

Изображение слайда
1/1
31

Слайд 31: d i S для однородной гомогенной системы для элементарных реакций

Изображение слайда
1/1
32

Последний слайд презентации: Основы термодинамики необратимых процессов: d i S для однородной гомогенной системы для элементарных реакций

Скорость производства энтропии в стехиометрическом процессе пропорциональна произведению значений движущей силы процесса А и скорости реакции w d i S для однородной гомогенной системы для элементарных реакций

Изображение слайда
1/1
Реклама. Продолжение ниже