Помислете три агрегатни състояния: твърдо, течни и газообразни горива и двамата да отида при него.
Фаза преход "твърдо вещество - течност"
От физика в училище, разбира се, известен четири факти за този преход.
Първо факт: преход от твърдо състояние (фаза) в течността се нарича топене. и обратното - кристализация.
Факт две: в системата на топене поглъща топлина, и по време на втвърдяване - отделя топлина.
Трети факт: време на стапянето (кристализация) температура на системата остава постоянна, докато цялата система не се разтопи. Тази температура се нарича температура на топене.
Факт четвърти закон на топене: топлина δQ, което е необходимо за топене на маса DM, пропорционално на това тегло:
ДълЖината на коефициента за пропорционалност е константа, която зависи само от материала и система, наречена специфична топлина на топене.
Този закон се отнася и за кристализация, но с една разлика: DQ в този случай - топлината, отделена от системата. Затова законът може да се обобщи, че да се напише:- при топене:
- при кристализация:
Това е доста приемливо приближение, ако се приеме, че температурната разлика между системата и обекта, който снабдява с топлина в системата не е твърде голям, много по-ниска от температурата на топене. След това можете да използвате термодинамична смисъла на ентропия: от гледна точка на термодинамиката, ентропията - е функция на състоянието на системата, която се променя в DS елементарни части равновесие процес, равен на съотношението на топлина DQ. че системата получава в този процес, температурата система Т.
От тази формула следва, че когато топене ентропията се увеличава и намалява по време на кристализацията. Физическата смисъла на този резултат е доста ясна: фаза област на молекулата в твърдо състояние е много по-малко, отколкото в течността, както в твърда всяка молекула е достъпна само за малка част от пространството между съседните възли на кристалната решетка, и течни молекули заемат цялата площ на пространството. Следователно, когато температура равна на ентропията на твърдо тяло е по-малко от ентропията на флуида. Това означава, че твърдото тяло е по-подреден и по-малко хаотична система от течност.
Фаза преход "течност - газ"
Този преход има всички свойства на преход "твърдо вещество - течност".
Има четири факти, познати от физиката училище разбира се.
Първо факт: преход на вещество от течност за газова фаза нарича изпаряване и обратен преход - кондензация.
Втори факт: системата абсорбира изпарителна топлина при кондензацията - губи.
Трети факт: изпаряване и кондензация се проведе в широк температурен интервал, но те са фазов преход само когато процесът обхваща цялата маса на веществото. Това се случва при определена температура Тс. Тя се нарича кипене. За всяко вещество има своя точка на кипене. По време на прехода от фаза "течност - температура газ" остава постоянна и равна на точката на кипене, докато цялата система няма да премине от една фаза към друга.
Факт четири: Закон изпаряване: топлина δQ, необходимо за изпаряване вещество маса DM на, и която е пропорционална на тази маса:
част коефициент R в този израз е постоянна в зависимост от материал система, наречена специфичната топлина на изпарение.
Този закон се отнася и за конденз, но с една разлика: DQ в този случай - топлината, отделена от системата. Затова законът на изпарение може да се запише в общия вид:
където знака плюс отнася до изпаряване и знака минус - кондензация.
Прилагане на ентропия в този процес може да се намери само като се има предвид процеса на равновесие. Отново, този подход е напълно приемлива, при условие, че температурната разлика между системата и "доставчик" на топлина е ниско, т.е. много по-малко от точката на кипене. след това
Формула (6.3.4), които изпаряване ентропията се увеличава и намалява по време на кондензацията.
Физическата смисъла на този резултат е фазовата разлика региони на молекулата в течността и газ. Въпреки че течност и газ всяка молекула има достъп до цялата област на пространството, заемано от системата, но този район на течността е по същество по-малко, отколкото за газ. Течните сили на привличане между молекулите ги държат на определено разстояние един от друг. Следователно, въпреки че всяка молекула и е свободен да се движи през участъка на пространството, заемано от флуида, но не е в състояние да "избяга от колективни" други молекули: трябва да влезе на една молекула се веднага привлечени един. Следователно обемът на течността зависи от неговото количество и не е свързан с обема на съда.
Молекулите на газ се държат различно. Те имат много по-голяма свобода, средното разстояние между тях е такова, че силата на привличане е много малък, и известие молекулите "един на друг" само в сблъсъци. В резултат на това на газ винаги заема целия обем на съда.
Следователно, при температура равна фаза област на молекулите на газа значително повече молекули фаза регион течност и ентропията на газ е по-голям от ентропията на течността. Газ, в сравнение с течност, много по-малко подредена, по-хаотична система.
Промяната в ентропия izoprotsessah Промени в ентропия в обратими и необратими процеси
Свързани статии