Schimbare - sistem energetic total - o enciclopedie mare de petrol și gaze, articol, pagina 2

Modificare - sistem energetic total

Dacă acum integram ambele laturi ale ecuației (6.4) într-o perioadă medie de oscilații libere 2ir / 0, apoi în partea stângă există o schimbare în energia totală a sistemului asociată cu coordonata y în timpul unei perioade de oscilație, pe care o indicăm prin Ey. În partea dreaptă a lui (6.4), primul termen corespunde muncii forței F egală cu A. [16]







Pentru toate posibilele deplasări ale încărcărilor, care nu își schimbă forma și dimensiunea, energia încărcărilor rămâne constantă. De aceea, pentru astfel de deplasări, schimbarea energiei totale a sistemului de sarcini este egală cu schimbarea energiei reciproce. Întrucât în ​​toate fenomenele fizice este în esență schimbarea energiei sistemului, partea constantă - energia intrinsecă a încărcăturilor - poate fi aruncată. În acest sens, ar trebui să înțelegem declarația despre echivalența energiei interacțiunii dintre acuzații și energia câmpului pe care îl creează. [17]

Metoda energetică este deosebit de convenabilă în acele cazuri relativ complicate, când metoda Euler nu permite obținerea unei soluții într-o formă închisă. Esența metodei energetice constă în studierea schimbării în energia totală a sistemului (variația energiei totale) la trecerea de la forma inițială de echilibru la forma perturbată a echilibrului. O valoare zero pentru această modificare corespunde valorii critice a sarcinii. [18]

Trebuie avut în vedere faptul că procesele care apar în sisteme pot fi însoțite nu numai de o scădere a energiei libere și legate, ci și de o creștere a acesteia. U, AF și AG denotă, în general, schimbarea energiei totale a sistemului. energie liberă și energie asociată. [19]

Să ne amintim că energia potențială depinde numai de distanțele reciproce dintre punctele sistemului și că, în consecință, acesta devine din nou aceeași valoare de fiecare dată, aceste distanțe sunt aceleași, cu alte cuvinte, de fiecare dată când sistemul trece prin același configurare. Rezultă că schimbarea în energia potențială este egală cu zero, de fiecare dată când sistemul revine la configurația inițială, astfel încât schimbarea în energia totală a sistemului este redusă doar la o schimbare de energia cinetică. [20]

Pentru forma generală a ecuației care exprimă legea conservării energiei, selectați volumul final W fluid compresibil sau incompresibil, delimitată de suprafața S și în mișcare. Luând în considerare greutatea volumului de lichid ca un sistem termodinamic neizolat, puteți aplica pentru ea legea conservării și transformării energiei, potrivit căruia schimbarea energia totală a sistemului este suma fluxului de căldură în sistem și desăvârși asupra activității forțelor externe. [21]

Considerăm un volum finit W al unui fluid comprimabil sau incompresibil mărginit de o suprafață S și în mișcare. Având în vedere volumul de fluid ca un sistem termodinamic neizolat, putem aplica la ea legea conservării și transformării energiei, potrivit căruia schimbarea energia totală a sistemului este egal cu fluxul de căldură în sistem și desăvârși asupra activității forțelor externe. [22]

Dorind să afle, să ne dacă procesul / - - 2 sau ireversibil, și discutarea această întrebare scop dacă acest sistem izolat pentru a traduce înapoi de la stat 2 / nici o schimbare în organele din jur, trebuie să aibă în vedere că nu influențează putere asupra sistemului, nici costul muncii, nici costul căldurii, nu avem dreptul să exercităm. Într-adevăr, ar fi inutil să încercați să returnați sistemul de la 2 la / prin intermediul costului (sau scăderii) doar a muncii sau a căldurii; acest lucru ar presupune o schimbare a energiei totale a sistemului. întrucât (prin condiția de izolare) stările 2 și / sau sunt izoenergetice. Prin urmare, pentru a restabili sistemul de 2 /, trebuie să ne la aceeași muncă consumatoare de timp ia de la o cantitate echivalentă de sisteme de căldură, sau informarea căldură de locuri de muncă selectat. [23]







Primii doi termeni din partea dreaptă a ecuației (1-12) se datorează entropiei de configurare a amestecării celor două componente ale soluției, polimer și solvent. Alți termeni descriu modificarea energiei totale (și a entalpiei) a sistemului atunci când componentele sunt amestecate. O astfel de schimbare în energia totală a sistemului este cauzată de schimbări în domeniile relative ale contactelor intermoleculare în timpul interacțiunilor solvent-solvent, polimer-polimer și solvent-polimer. Aici sunt luate în considerare schimbările de energie și entropie datorate abaterilor de la amestecarea totală statistică a componentelor în soluție și alți factori care au un efect redus asupra modificării energiei libere. [24]

Dar diferența E-E nu rămâne constantă, deoarece momentanul total al sistemului (care intră în această diferență) pentru un sistem neînchis se schimbă. În consecință, nu numai energia totală a sistemului, ci și schimbările din această energie pentru diferite sisteme de coordonate, se dovedesc a fi diferite. În acest caz, schimbarea energiei totale a sistemului în fiecare sistem de coordonate este egală cu forța forțelor externe; Dar mișcarea punctelor materiale și, în consecință, munca forțelor externe în diferite sisteme de coordonate se dovedesc a fi diferite. [25]

Dar aici diferența W - W nu rămâne constantă, deoarece variația totală a mișcării sistemului (care intră în această diferență) pentru un sistem deschis se schimbă. În consecință, nu numai energia totală a sistemului, dar schimbările în această energie pentru diferite sisteme de coordonate sunt diferite. Totuși, schimbarea energiei totale a sistemului în fiecare sistem de coordonate este egală cu forța forțelor externe. Este necesar să se ia în considerare doar faptul că mișcările punctelor materiale și, în consecință, munca forțelor externe în diferite sisteme de coordonate se dovedesc, de asemenea, diferite. [26]

Din a doua lege a lui Newton rezultă că derivatul mișcării totale a unui sistem de corpuri este egal cu suma forțelor externe care acționează asupra sistemului. Acest lucru rămâne valabil și în sistemele de coordonate non-inerțiale, iar forțele inerțiale care acționează asupra tuturor cadavrelor sistemului trebuie, de asemenea, incluse în numărul forțelor externe. În plus, din a doua lege a lui Newton rezultă că schimbarea în energia totală a unui sistem de corpuri (în absența forțelor de fricțiune) este egală cu forța forțelor externe care acționează asupra corpurilor sistemului. Aceasta rămâne, de asemenea, valabilă pentru sistemele de coordonate non-inerțiale, dar trebuie luată în considerare activitatea tuturor forțelor inerțiale. [27]

Energia totală a sistemului este format din trei tipuri de energie: energia cinetică a mișcării sistemului în ansamblul său obiect, energia potențială a sistemului datorită situației în orice domeniu extern, și energia internă. În general, reacțiile chimice au loc în echipamentele staționare în absența câmpurilor electrice și magnetice, iar efectul câmpului gravitațional asupra Pământului reacția chimică este atât de mică încât nu poate fi stabilită experimental. În acest caz, schimbarea energiei cinetice și potențiale pot fi ignorate și consideră că modificarea în energia totală a sistemului este determinată doar de schimbarea energiei sale interne. [28]

Luați în considerare un corp în mediul înconjurător, presiunea p și temperatura T care sunt constante. S este egală cu suma entropiei corpului și a mediului. Lungimea segmentului de linie verticală ab este numeric egală cu diferența dintre entropia sistemului în echilibru și de neechilibru stări care corespund la aceeași valoare a energiei totale a sistemului. Lungimea cb porțiune orizontală numeric egală cu variația energiei totale a sistemului într-un adiabatic reversibil (S const) trecerea de la o stare de echilibru cu mediul, care corespunde valorii entropiei S c, în stare b, care corespunde la aceeași valoare a entropiei. [29]

În ciuda acestui fapt, este foarte important să se studieze partea energetică a reacțiilor chimice. Faptul este că distribuția energiei între substanțe se poate schimba, deși energia totală a întregului sistem rămâne neschimbată. Schimbarea distribuției energiei furnizează informații valoroase despre forțele care acționează în timpul reacției. Măsurătorile precise arată, de exemplu, că atunci când corpurile reci și calde intră în contact, energia totală a sistemului nu se schimbă. Dar observăm că în timp ce corpul fierbinte este răcit întotdeauna și corpul rece este încălzit, până când ambele corpuri sunt la aceeași temperatură. [30]

Pagini: 1 2 3

Distribuiți acest link:






Articole similare

Pagina anterioară

Pagina următoare

Trimiteți-le prietenilor: