Уравнения Гиббса

Введение.

Вопросы лекции:

· Уравнения Гиббса.

· Термодинамические потенциалы.

· Условия термодинамического равновесия однофазной системы.

· Химический потенциал.

· Условия термодинамического равновесия многофазных систем.

· Правило фаз Гиббса.

3. Заключение.

К следующему занятию курсанты должны:

ЗНАТЬ: фундаментальные уравнения Гиббса; правило фаз Гиббса; правила расчета термодинамических параметров в частных случаях процессов водяного пара.

УМЕТЬ: применять математический аппарат термодинамики и метод диаграмм сухого и влажного пара к расчету процессов водяного пара; строить графики процессов водяного пара в p-v, T-s, i-s координатах.

ИМЕТЬ ПРЕДСТАВЛЕНИЕ: о методе термодинамических потенциалов и о своеобразии диаграмм двухфазных состояний "жидкость - пар".

4. Задания на самоподготовку:

· конспект лекций

· понятие о таблице свойств воды и водяного пара, см. Приложение 4, ТЕПЛОТЕХНИКА: Учебный справочник / Под ред. д.т.н., проф. Н.М. Барбина. Екатеринбург: УрИ ГПС МЧС России, 2009.

Подпись автора

_____________/ профессор каф. физики и теплообмена, д.ф.-м.н., П.В. Скрипов

Лекция рассмотрена и одобрена на заседании кафедры

Протокол №_______ от «_____»_____________ 2010 г.

Заведующий кафедрой физики и теплообмена

профессор, д.т.н. __________________ / Н.М. Барбин

«_____»______________ 2010 г.


I и II начала ТД и математические свойства дифференциалов теплоты, работы, внутренней энергии, энтальпии, энтропии позволяют развить формализм исследования термодинамических свойств веществ и процессов изменения их состояния. Начала ТД могут быть записаны совместно в одной из форм:

, (4.1)

где знак равенства относится к обратимым процессам, а знак неравенства - к необратимым. В случае обратимых процессов эти соотношения носят название термодинамических тождеств или фундаментальных уравнений Гиббса:

(4.2)

Из уравнений Гиббса можно получить несколько важных для практических целей результатов. Запишем для этого (4.2) в виде

(4.3)

Применив к этим выражениям преобразование Лежандра по переменным , т.е. , получим

Новые функции состояния

(4.4)

носят названия свободной энергии Гельмгольца (F) и свободной энергии Гиббса ( Φ ). Получили ещё две дифференциальные формы:

(4.5)


Понравилась статья? Добавь ее в закладку (CTRL+D) и не забудь поделиться с друзьями:  



double arrow
Сейчас читают про: