Объем 40 страниц
2020 год
Вопросы теоретической термодинамики
О книге
В работе рассмотрены вопросы разработки второго начала термодинамики, вопросы уравнений энтальпии, энергий Гиббса и Гельмгольца, рассмотрена тема Энтропии.
Монография по мере появления свободного времени будет дополняться.
А сейчас представлена очень кратко.
Но при этом подняты вопросы взаимной выводимости фундаментальных формул термодинамики, что не выполнялось в университетских учебниках по физической химии и технической термодинамике.
Я закончил химфак университета, но так и не понял, какое отношение тепловые машины имеют к физической химии. Не люблю, когда чего-то не понимаю, и решил разобраться с этим вопросом. Разборки эти затянулись почти на полвека. Краткий итог: рассматриваемые автором работы Карно, Клаузиуса, Гельмгольца, так же как и статья Каратеодори, автором не упоминаемая, ныне представляют интерес с точки зрения истории науки, но не с позиций теории термодинамики в том варианте, который должен рассматриваться в современных учебниках. Основной дефект построения термодинамики по Клаузиусу – Каратеодори есть принципиальная невозможность в рамках заданной парадигмы использовать массы образующих систему веществ в качестве независимых термодинамических переменных. В итоге даже некоторые современные учебники излагают термодинамику как эклектическое объединение двух логически различных структур – теории тепловых машин и теоретических воззрений Гиббса, которые за прошедшие полтора века не устарели. В учебной литературе они служат фундаментом классической химической термодинамики и классической же неравновесной термодинамики. Сейчас к системе Гиббса, основанной на представлении об энтропии как базовой неопределяемой (в феноменологической термодинамике) переменной, добавились система «рациональной термодинамики», в которой в качестве базовой неопределяемой переменной выступает абсолютная температура (а энтропия есть полезная вспомогательная функция энергии и температуры), и система Гухмана, в которой температуру и энтропию вводят одновременно как термический потенциал и термическую координату.
Sergey Vasilevich,
Связь между термодинамикой технической и химической можно установить, что в тепловых машинах происходит химический процесс в пространстве цилиндра двигателя. То есть, в тепловой машине находится химически реагирующая система, которая описывается уравнениями технической термодинамики. В тепловой машине химический процесс проанализирован и разработан под принципы передачи тепла в работу от химического процесса. Поэтому видимо уравнения, получение в технической термодинамики, применялись в физической химии. Но теория развивалась и потом было разработано детальное описание химического процесса. Можно составить одну общую картину и для технической и для химической термодинамики, то есть описание процесса происходящего так, чтобы тепловые двигатели работали хорошо. В технической термодинамике рассматривается влияние системы на внешнюю среду (то есть переход тепла в работу и расширение цилиндра), а в химической термодинамике рассматривается описание по изменениям внутри самой системы, вызванными химическим процессом.
Логических противоречий никаких не должно быть, потому что один и тот же процесс описывается. Теория строится по физической модели процесса. Для химической термодинамики должна быть соответствующая модель для описания протекания химического процесса в системе, а для технической термодинамике модель описывает переход работы в теплоту. Но этот переход работы в теплоту может сопровождаться процессами, описываемыми химической термодинамикой. Поэтому противоречия должны сниматься.
Современный учебник по термодинамике должен содержать современное развитие теории.
Отзывы, 2 отзыва2