Произодство и продажа бетона, пескобетона, кладочного раствора

  • ПРОДАЖА И ДОСТАВКА БЕТОНА

    Бетон | Москва | Щапово

  • ПЕСКОБЕТОН

    Пескобетон | Москва | Щапово

  • ЩЕБЕНЬ

    Продажа щебня в Московской области (Щапово)

  • ПЕСОК

    Продажа песка в Московской области (Щапово)

  • КЛАДОЧНЫЙ РАСТВОР

    Кладочный раствор в Подмосковье (Щапово)

+7(926)381-13-78
+7(985)999-71-40

+7(916)213-50-95

  КРУГЛОСУТОЧНО

­

Какую систему можно назвать теплоизолированной


Большая Энциклопедия Нефти и Газа

Cтраница 3

Как показала практика расчетов, подтвержденных данными экспериментов, время счета различных режимов охлаждения трубопроводов РЅР° Р­Р’Рњ-1022 РїРѕ программе Расчет нагрева Рё охлаждения трубопроводных систем составляет 10 - 15 РјРёРЅ, РїРѕ программе Расчет гидродинамического режима трубопроводных систем - 3 РјРёРЅ, РїРѕ программе Расчет неустановившихся неизотермических режимов трубопроводных систем - 20 - 30 РјРёРЅ, РїРѕ программе Расчет нестационарного температурного поля РІ теплоизолированном трубопроводе СЃ движущейся средой - 50 - 90 РјРёРЅ для собственно трубопровода Рё 110 - 130 РјРёРЅ для процессов теплообмена РІ изоляции, РїРѕ программе Расчет сопряженной задачи динамики теплообмена РІ теплоизолированных системах - 180 - 320 РјРёРЅ, что РЅР° РїРѕСЂСЏРґРѕРє больше, чем РїРѕ программам РіР».  [32]

Термодинамическую систему, которая РЅРµ может обмениваться теплом СЃ окружающей средой, называют теплоизолированной или адиабатически изолированной системой. Примером теплоизолированной системы является газ, находящийся РІ СЃРѕСЃСѓРґРµ, стенки которого покрыты идеальной тепловой изоляцией, делающей невозможным теплообмен между заключенным РІ СЃРѕСЃСѓРґРµ газом Рё окружающими телами. Такую идеальную теплоизолирующую оболочку называют адиабатической оболочкой.  [33]

Термодинамическую систему, которая РЅРµ может обмениваться теплом СЃ окружающей средой, называют теплоизолированной или адиабатически изолированной системой. Примером теплоизолированной системы является газ, находящийся РІ СЃРѕСЃСѓРґРµ, стенки которого покрыты идеальной тепловой изоляцией, делающей невозможным теплообмен между заключенным РІ СЃРѕСЃСѓРґ газом Рё окружающими телами. Такую идеальную тепловую изоляцию или теплоизолирующую оболочку называют адиабатической оболочкой.  [34]

Система, окруженная так называемой адиабатной оболочкой, исключающей теплообмен СЃ окружающей средой, называется теплоизолированной, или адиабатной, системой. Примером теплоизолированной системы является газ, находящийся РІ СЃРѕСЃСѓРґРµ, стенки которого покрыты идеальной тепловой изоляцией, исключающей теплообмен между газом Рё окружающей средой.  [35]

Если dQ 0, то система теплоизолирована. Квазистатический процесс теплоизолированной системы называют адиабатическим Р�Р· (19.13) РІРёРґРЅРѕ, что РїСЂРё адиабатическом процессе энтропия тела остается неизменной.  [36]

РњС‹ РІРёРґРёРј, что эта производная отрицательна, С‚.Рµ. Р” уменьшается СЃ увеличением S. РќРѕ энтропия теплоизолированной системы РЅРµ может убывать. Поэтому наибольшее возможное Р” будет достигнуто, если S останется РІ течение всего процесса неизменной.  [37]

Для этого рассмотрим теплоизолированную систему, состоящую РёР· РґРІСѓС… бесконечно длинных пластин Р° Рё Рё ( СЂРёСЃ. 10.2), которые РјРѕРіСѓС‚ обмениваться энергией РІ форме теплоты только РґСЂСѓРі СЃ РґСЂСѓРіРѕРј, так как РёС… внешние поверхности покрыты идеальной тепловой изоляцией. Если РІ рассматриваемой системе установилось термодинамическое равновесие, то температуры обеих пластин одинаковы Рё равны Рў, Р° излучение пластин - равновесное.  [38]

Тепловое излучение называется стационарным, если температура излучающего тела остается неизменной Р·Р° счет непрерывного его нагревания. Стационарное тепловое излучение, происходящее внутри теплоизолированной системы тел, могущих обмениваться энергией лишь путем испускания Рё поглощения электромагнитных волн, называется равновесным тепловым излучением. РџСЂРё равновесном тепловом излучении энергия электромагнитных волн, излучаемых РІ единицу времени каждым телом системы, равна энергии волн, поглощаемых этим телом Р·Р° то же время. Примером равновесного теплового излучения является излучение, устанавливающееся внутри замкнутой полости СЃ излучающей оболочкой, окруженной абсолютно теплонепроницаемой изоляцией.  [39]

Р�спускательная Рё поглощательная способности непрозрачного тела взаимосвязаны. Для отыскания этой СЃРІСЏР·Рё рассмотрим теплоизолированную систему, состоящую РёР· РґРІСѓС… бесконечно длинных пластин Р° Рё b ( СЂРёСЃ. 35.2), которые РјРѕРіСѓС‚ обмениваться энергией РІ форме теплоты только РґСЂСѓРі СЃ РґСЂСѓРіРѕРј, так как РёС… внешние поверхности покрыты идеальной тепловой изоляцией. Если РІ этой системе установилось термодинамическое равновесие, то температуры обеих пластин одинаковы Рё равны Рў, Р° излучение пластин - равновесное.  [40]

Р�спускательная Рё поглощательная способности непрозрачного тела взаимосвязаны. Для отыскания этой СЃРІСЏР·Рё рассмотрим теплоизолированную систему, состоящую РёР· РґРІСѓС… бесконечно длинных пластин Р° Рё Р¬ ( СЂРёСЃ. 10.2), которые РјРѕРіСѓС‚ обмениваться энергией РІ форме теплоты только РґСЂСѓРі СЃ РґСЂСѓРіРѕРј, так как РёС… внешние поверхности покрыты идеальной тепловой изоляцией. Если РІ рассматриваемой системе установилось термодинамическое равновесие, то температуры обеих пластин одинаковы Рё равны Рў, Р° излучение пластин - рав - 10.2 новесное.  [41]

Р�спускательная Рё поглощательная способности непрозрачного тела взаимосвязаны. Для отыскания этой СЃРІСЏР·Рё рассмотрим теплоизолированную систему, состоящую РёР· РґРІСѓС… беско -, нечно длинных пластин Р° Рё b ( СЂРёСЃ. 10.2), которые СЏ РјРѕРіСѓС‚ обмениваться энергией РІ форме теплоты только РґСЂСѓРі СЃ РґСЂСѓРіРѕРј, так как РёС… внешние поверхности покрыты идеальной тепловой изоляцией.  [42]

Выражения (2.28) Рё (2.29) переходят РІ равенство, если РІСЃРµ процессы РІ системе протекают обратимо. РўРѕ есть обратимые процессы РІ теплоизолированной системе РїСЂРѕРёСЃС…РѕРґСЏС‚ без изменения энтропии Рё потому называются изоэнтропическими процессами.  [43]

Стефана - Волъцмапа закон, Планка закон излучения, Кирхгофа закон излучения, Рє-рые строго выполняются лишь для равновесного излучения. Равновесное тепловое излучение можно получить РІ замкнутой теплоизолированной системе излучающих тел, темп-СЂС‹ Рє-рых равны. Р’ этих условиях, согласно второму закону термодинамики, результирующий перенос тепла между телами отсутствует Рё соотношение между энергией излучения Рё внутренней энергией нагретых, тел РЅРµ изменяется. Р’ условиях неравновесного излучения, РєРѕРіРґР° темп-СЂС‹ излучающих тел различны Рё существует результирующий поток лучистой энергии, применение законов равновесного излучения возможно лишь РїСЂРё предположении Рѕ локальном термодшюмич.  [45]

Страницы:      1    2    3    4

www.ngpedia.ru

1)Понятие термодинамической системы. Виды термодинамических систем.

Термодинамическая система — совокупность макроскопических тел, которые могут взаимодействовать между собой и с др. Телами (внешней средой) — обмениваться с ними энергией и веществом.

Термодинамические системы бывают трех видов:

  • Изолированные (нет обмена ни веществом, ни энергией с окружающей средой).

  • Закрытые (замкнутые) (нет обмена веществом с окружающей средой).

  • Открытые (есть и энерго- и массообмен с окружающей средой)

Энергию любой системы можно разделить на две части:

  • 1) энергия, зависящая от положения и движения системы, как целого, и

  • 2) энергия, определяемая движением и взаимодействием микрочастиц, образующих систему.

  • Вторую часть называют внутренней энергией системы u.

Внутренняя энергия u включает в себя:

  • Кинетическую энергию теплового движения частиц;

  • Потенциальную энергию, заключенную в химических связях;

  • Внутриядерную энергию.

В системах, химический состав которых в ходе энергетических преобразований остается неизменным, при вычислении внутренней энергии можно учитывать только энергию теплового движения частиц.

  • Примером такой системы является идеальный газ.

Свободная энергия есть та работа, которую могло бы совершить тело в обратимом изотермическом процессе, или свободная энергия есть максимальная возможная работа, которую может совершить система, обладая каким-то запасом внутренней энергии. Внутренняя энергия системы u равна сумме свободной (f) и связанной энергии(ts):

Связанная энергия – та часть внутренней энергии, которая не может быть превращена в работу, – это обесцененная часть внутренней энергии.         При одной и той же температуре связанная энергия тем больше, чем больше энтропия.         Таким образом, энтропия системы есть мера обесцененности ее энергии (т.е. Мера той энергии, которая не может быть превращена в работу).         В термодинамике есть еще понятие – энергетическая потеря в изолированной системе:

Где tмин - температура окружающей среды.

Обратимый процесс (то есть равновесный) — термодинамический процесс, который может проходить как в прямом, так и в обратном направлении, проходя через одинаковые промежуточные состояния, причем система возвращается в исходное состояние без затрат энергии, и в окружающей среде не остается макроскопических изменений.

Обратимые процессы дают наибольшую работу. Бо́льшую работу от системы вообще получить невозможно. Это придает обратимым процессам теоретическую важность. На практике обратимый процесс реализовать невозможно. Он протекает бесконечно медленно, и можно только приблизиться к нему.

Необратимым называется процесс, который нельзя провести в противоположном направлении через все те же самые промежуточные состояния. Все реальные процессы необратимы. Примеры необратимых процессов: диффузия, термодиффузия, теплопроводность, вязкое течение и др. Переход кинетической энергии макроскопического движения через трение в теплоту, то есть во внутреннюю энергию системы, является необратимым процессом

Диссипация энергии (лат. Dissipatio — рассеяние) — переход части энергии упорядоченных процессов (кинетической энергии движущегося тела, энергии электрического тока и т. П.) В энергию неупорядоченных процессов, в конечном счёте — в теплоту. Системы, в которых энергия упорядоченного движения с течением времени убывает за счёт диссипации, переходя в другие виды энергии, например в теплоту или излучение, называются диссипативными

Если диссипация энергии происходит в замкнутой системе, то энтропия системы возрастает. Диссипация энергии в открытых системах, обусловленная процессами уноса энергии из системы, например в виде излучения, может приводить к уменьшению энтропии рассматриваемой системы при увеличении полной энтропии системы и окружающей среды.

studfiles.net

Термодинамические системы: изолированные, закрытые, открытые, гомогенные, гетерогенные

При изложении основных положений термодинамики пользуются набором определенных строго сформулированных понятий, начальное из которых – понятие термодинамической системы, являющейся объектом исследования в термодинамике.

Под термодинамической системой подразумевают избранную совокупность тел или веществ, состоящую из большого числа структурных единиц (молекул, атомов, ионов) и отделенную от окружающей внешней среды определенной границей или поверхностью раздела. Внешнюю среду или внешний мир представляет собой то, что находится вне оболочки системы.

Выделение термодинамической системы из окружающей среды или внешнего мира весьма относительно. Менее сложные системы, являясь самостоятельной структурной единицей, могут одновременно быть составными частями более сложных систем, в этом случае они часто называются подсистемами. Это можно проиллюстрировать на примере биологических систем, расположенных в порядке усложнения в следующем иерархическом ряду: органелла – клетка – ткань – орган – система органов – организм – популяция – биоценоз – биосфера.

Границаилиповерхность раздела термодинамической системыможет представлять собой какую-нибудь реальную оболочку. Например, стенки сосуда, в котором осуществляется химическая реакция, мембрана животной и растительной клетки. Но чаще всего эта граница бывает воображаемой или условной и наделенной заранее заданными свойствами.Так, она может быть проницаемой или нетеплопроводной, механически жесткой или нежесткой, т.е. способной изменять свои размеры.

В зависимости от свойств поверхности раздела, термодинамические системы делятся, в первую очередь, на изолированные,закрытыеиоткрытые(рис. 2).

Изолированные системыне могут обмениваться с окружающей средой ни веществом, ни энергией.Закрытые системыобмениваются с внешним миром только энергией, аоткрытые– и веществом, и энергией.

Рис. 2. Примеры закрытой (а), открытой (б) и изолированной (в) систем

Следует подчеркнуть, что реальные системы никогда не бывают абсолютно изолированными, они лишь в той или иной степени приближаются к данному понятию, но полностью с ним не совпадают.

Некоторые системы можно поместить (реально или мысленно) в условия, которые делают их искусственно изолированными. Примером такой изолированной системы можно считать химическую реакцию, идущую в термостате. Изменение энергии в ходе протекания реакции компенсируется включением или выключением нагревателя, в результате чего общая энергия системы будет оставаться постоянной.

Закрытые и открытые системы могут существовать реально, причем наиболее распространенными системами в природе являются открытые системы. К их числу относятся все биологические системы: животные и растительные клетки, организмы, человек и т.д. Примером закрытой системы является любой герметический сосуд, в котором протекает та или иная химическая реакция.

Термодинамика открытых систем описывается с помощью сложного математического аппарата, который до настоящего времени полностью не разработан. Закрытые и особенно изолированные системы имеют более простое математическое описание, и полученные на их основе результаты часто успешно используются для прогнозирования протекания аналогичных физико-химических процессов в открытых системах.

В зависимости от своего состава термодинамические системы подразделяются на простыеилиоднокомпонентныеисложныеилимногокомпонентные (рис. 3).

Рис. 3. Различные виды термодинамических систем: а– однофазная гомогенная система, состоящая из воды;б– двухфазная однокомпонентная система «вода – пар»;в– трехфазная однокомпонентная система «лед – вода – пар»;г– трехфазная многокомпонентная система «СаСО3– СаО – СО2»;д– четырехфазная многокомпонентная система «ртуть – вода – бензол – пар»;е– неустановившаяся система с неопределенным числом фаз

Простые системысостоят только из одного вещества,сложные системывключают в себя несколько различных химических веществ.

Если между отдельными частями системы не существует физических, т.е. реальных границ раздела, то такие системы называются гомогенными (однородными). Свойства данных систем, находящихся в состоянии равновесия, одинаковы во всех их точках.

Существуют также системы, между отдельными частями которых имеются границы раздела. При переходе через них многие свойства меняются скачкообразно. Такие системы называются гетерогенными.

Совокупность всех однородных по составу и физико-химическим свойствам частей гетерогенной системы, отделенной четкой и определенной поверхностью раздела, называется фазой. Гомогенные системы всегда состоят из одной фазы, а гетерогенные являются многофазными: двухфазными, трехфазными и т.д. Очень часто вещества, находящиеся в различных фазах, отличаются друг от друга агрегатными состояниями (рис. 3). Но могут быть и гетерогенные системы, в которых разные фазы находятся в одном и том же агрегатном состоянии. Например, три несмешивающиеся между собой жидкости: бензол, вода и ртуть (рис. 3).

И гомогенные, и гетерогенные системы могут быть однокомпонентными и многокомпонентными. Однокомпонентной гомогенной системой является любое жидкое или газообразное вещество, помещенное в тот или иной сосуд (герметический или открытый).

Трехфазной гетерогенной системой, состоящей из одного химического вещества, является, например, сосуд, частично заполненный водой, в которой плавают кусочки льда, а над поверхностью жидкости находятся водяные пары.

Многокомпонентной гомогенной системой является смесь из нескольких газов (например, воздух), истинный раствор вещества (или смеси веществ) в воде либо в каком-нибудь другом растворителе.

studfiles.net

Изолированная система в термодинамике: определение, особенности и примеры

В термодинамике есть несколько видов систем: изолированная и неизолированная. То, где они встречаются, когда применяются, показывает, насколько они полезными могут быть и как за ними ухаживать. В противном случае, если такие системы оказываются вредными для работы человека, – как от них избавиться.

Что это такое?

Изолированная система – это абсолютно любое скопление атомов и молекул (вещь, планета, человеческое тело), которое сохраняет в себе энергию всего вещества. Такая система полностью изолирована от внешнего мира, её ещё называют замкнутой.

Суть изолированной системы сводится к тому, что она при всём своём желании не будет делиться теплотой, не транжирит энергию, вещество у неё отнимать придётся силой. Для примера можно посмотреть на аквариум. Внутри него происходят процессы: дохнут рыбки, портится вода, разрушаются ракушки. Но с внешней средой аквариум не контактирует.

Ещё одним примером изолированной системы является утюг – энергию сам не потратит, веществами не поделится. Такое явление наблюдается у танковых двигателей, Солнечной системы – у всего, что не делится энергией с другими.

К замкнутым изолированным системам нельзя отнести автомобиль – он передвигается с определённой скорость сам! Также не относятся чайники, растения, живые организмы – они делятся с окружающим миром веществами. Живые организмы выделяют продукты обмена, растения – кислород, чайник – пар при закипании.

Интересный факт: замкнутой называют такую систему, где сумма производимых сил и работы равна нулю, а изолированной – где тела просто действуют отдельно от других систем. При этом изолированная система не всегда замкнутая, но замкнутая система обязательно будет изолированной.

В движениях – ловушка

Есть один нюанс: двигаться им самим нельзя, а вот если их кто-то передвигает, то правило не нарушается. Так, если взять изолированную систему и кинуть её с высоты, случайно уронить, сбросить с парашюта – неважно, изолированной она быть не перестанет. Если конечно не разбить её при таких действиях – та же бутылка с водой, скинутая с высоты, выпустит наружу всю воду – поделится с другими системами веществом – что означает, что система будет уже не замкнутой.

Под такое описание подходят пистолет и пуля – не действует без пальца на курке, тяжёлое тело и Земля – ничего не происходит, если не толкнуть тело на почву.

Теплоту учитывать тоже надо

Изолированная система в термодинамике – это макротело, которое вообще ни разу ничем не делится: энергия, вещество и тепло не выходят за пределы системы. Как пример – термос. Он сохраняет градус налитого в него чая, напитком без вмешательства человека насильно (открыть и вылить самому) не поделится, и энергию никуда не тратит.

Причем изолированная система всегда стремится прийти в термодинамическое равновесие, и нужен кто-то третий, чтобы её вывели из этого состояния. То есть, если приводить пример того же термоса, то при длительном его нахождении в окружающей среде чай все равно остынет. Поэтому нужен человек, который опять его зальёт горячим чаем, и система вновь будет термодинамически изолированной.

Зачем оно надо?

Понятие изолированной системы охватывает многие механизмы, системы и экосистемы. Человеку понимание того, как они устроены, нужно для того, чтобы правильно за ними ухаживать. Если это аквариум, то перед тем, чтобы в него полезть с руками и ногами, пытаясь почистить, нужно сначала посмотреть, как сделать всё так, чтобы не нарушить её. Если это механизмы или оборудование – как ими пользоваться, чтобы потом не было мучительно больно их чинить.

При этом, если брать в глобальных масштабах, пустыня - тоже изолированная система: внутри неё происходят определённые механизмы жизнедеятельности, которые за её пределы не выходят. Леса, степи, вулканы, а также атмосфера служат относительно изолированными экосистемами. Люди, не понимая, как они работают, порой сами не осознают, беды какого масштаба они создают.

Есть ещё одно «но». Изолированная система никогда не будет существовать абсолютно отдельно от других систем. Но это понятие существует. Оно удобно для того, чтобы проводить подсчеты в математике, термодинамике, химии и физике. Всю энергию и вещество, что выделяет изолированная система, принимают за ноль и оперируют теми числами, которые необходимы в данный момент.

Изолируем неизолируемое!

Даже открытая система может стать изолированной, если её отгородить чем-то от окружающей среды. В роли перегородки выступает адиабатическая система, которая служит оболочкой для открытой системы, делая её замкнутой. Ее можно сравнить с фольгой, которой обматывают предмет, стремясь защитить его от солнечных лучей.

Если разглядывать в более широком смысле, то примером может служить атмосфера для Земли – она защищает планету от космического влияния и служит оболочкой, которая даёт нам жизнь.

Существует закон сохранения импульса для замкнутой изолированной системы: Сумма импульсов в замкнутой системе остается постоянной, как бы тела не взаимодействовали между собой внутри системы. И это правильно: хоть сила импульсов может меняться со временем, обстоятельствами, возможностями, все равно их сумма будет оставаться постоянной.

В конце – жирная точка…

Таким образом, вывод напрашивается такой:

  • Изолированная система не зависит от окружающей среды, насколько это вообще возможно, производя внутри себя энергию, работу и вещество. Она останется постоянной, при этом стремясь к равновесию.
  • Замкнутая изолированная система тоже будет не зависеть от условий окружающей среды, из себя ничего не выделять, но работа в ней будет суммарно равна нулю. То есть закон сохранения импульсов будет распространяться скорее на такую систему, чем на незамкнутую.
  • Изолированная система в термодинамике не будет зависеть от теплоты окружающей среды. Этого состояния пытаются добиться строители, когда утепляют дома. Кстати, пенопласт легко может служить адиабатической оболочкой для дома, делая его изолированной системой.
  • Изолированной системы не существует в принципе: всё с чем-то взаимодействует. Если закрыть аквариум, вода будет бедной на кислород, и рыбки будут дохнуть. Они в любом случае остаются в минусе.

Изолированные системы нужны науке для того, чтобы была чистота эксперимента – некоторыми величинами можно пренебречь. А в жизни – за ними нужен правильный уход и использование.

fb.ru


Смотрите также