AlexB писал(а):Source of the post
Петр, тут проблема не в самой термодинамике, a в ee применении. Ee ограничения не позволяют рассматривать процессы подобные этому, для испарения есть уравнение Клапейрона-Клаузиса, но там в правой части стоит dP/dT, то есть для того чтобы процесс пошел необходимо, чтобы эта величина была положительна, a у нас изменение давления положительно, a изменение температуры отрицательно и в целом величина отрицательна. Процесс не должен идти, a он идет.
Попыткам опровергнуть Второе Начало несть числа, вот навскидку несколько ссылок.:
[url=http://zhurnal.lib.ru/w/winogradow_j_e/2nt.shtml]http://zhurnal.lib.ru/w/winogradow_j_e/2nt.shtml[/url]
[url=http://ruslabor.narod.ru/index2.htm]http://ruslabor.narod.ru/index2.htm[/url]
[url=http://pm.far-for.net/pm.php?page=20]http://pm.far-for.net/pm.php?page=20[/url]
[url=http://www.firstgravitymachine.com/testresults.phtml]http://www.firstgravitymachine.com/testresults.phtml[/url]
[url=http://www.bestreferat.ru/referat-18951.html]http://www.bestreferat.ru/referat-18951.html[/url]
[url=http://erg.h17.ru/relevant.html]http://erg.h17.ru/relevant.html[/url]
[url=http://perekrut.narod.ru/DV.mht]http://perekrut.narod.ru/DV.mht[/url]
[url=http://www.sciteclibrary.ru/cgi-bin/yabb2/...?num=1143986257]http://www.sciteclibrary.ru/cgi-bin/yabb2/...?num=1143986257[/url]
Что касается предложенного мысленного эксперимента, я не усматриваю в нем каких-либо противоречий co Вторым Началом. Чтобы в нем разобраться, надо аккуратно записать выражения для основных термодинамических параметров двухфазной системы. Параметры, относящиеся к жидкой фазе следует определять на линии насыщения, ”танцуя” от параметров паровой фазы. Так, удельная энтальпия жидкости равна , где – удельная теплота испарения, a – удельная энтальпия пара. Удельная внутренняя энергия жидкости равна , где – соответствующий удельный объем, a – удельная внутренняя энергия пара. Аналогично для удельной энтропии жидкости имеем , где – удельная энтропия пара.
Для полноты картины нужно еще привести уравнение Клапейрона-Клаузиуса, определяющего линию насыщения . Параметры двухфазной системы определяются по принципу суперпозиции, например, для удельной внутренней энергии имеем , где q – массовая доля жидкой фазы в смеси. Аналогично могут быть определены другие удельные параметры системы (энтальпия, энтропия, объем). Следует подчеркнуть, что для рассматриваемой неравновесной системы параметры паровой фазы следует вычислять при его температуре, a параметры жидкой фазы – на линии насыщения при температуре жидкости. Формулировка основных начал термодинамики для двухфазной системы имеет обычный вид: , . Вот, собственно, и все формулы, позволяющие решать конкретные задачи. Рассматриваемую задачу проще всего решить для случая, когда в равновесном состоянии жидкость полностью испаряется – это избавляет от необходимости вычислять линию насыщения и разрешать трансцендентные уравнения для определения доли испаренной жидкости. Поскольку объем системы в процессе релаксации не меняется, согласно первому началу термодинамики должна сохраняться внутренняя энергия системы. Примем для определенности, что система представляет собой теплоизолированный сосуд объемом 10 л, в котором помещен 1 г воды при температуре 373 K. Воду мысленно изолируем от своего пара, количество которого соответствует давлению насыщения 101325 Па и мгновенно нагреем пар до температуры 673 K, после чего предоставим системе возможность прийти в равновесие. Нетрудно посчитать, что система содержит 6.88 г вещества из которого 1 г в жидком состоянии и 5.88 г – в парообразном. Доля конденсированной фазы q в начальный момент времени составляет, таким образом, 0.1453. Величину L примем постоянной и равной 2260 кДж/кг, a показатель адиабаты паровой фазы равным 4/3. По приведенным выше формулам нетрудно посчитать начальную (она же конечная) удельную внутреннюю энергию – 568.7 Дж. Температура паровой фазы, соответствующая этому значению равна 410.4 K. Давление пара в процессе релаксации уменьшится c 182800 Па до 130400 Па. Удельная энтропия повысится на величину . Таким образом, в процессе релаксации жидкость нагревается и испаряется, a пар охлаждается, и нет никакого противоречия co Вторым Началом.