Процессы инженерной защиты окружающей среды (теоретические основы). Ветошкин А.Г. - 24 стр.

сказанного вытекает одна из наиболее ярких формулировок первого закона
термодинамики: вечный двигатель первого рода невозможен.
     Имеются и другие, равноценные, формулировки первого закона. Одна
из них - формулировка закона сохранения энергии: если в каком-либо про-
цессе энергия одного вида исчезает, то вместо нее в строго эквивалентном
количестве появляется энергия другого вида.
     Математическое выражение первого закона термодинамики может
быть дано в различных формах. Наиболее общая:
               ΔU = Q – A.                             (1.7)
     Иными словами, в любом процессе приращение внутренней энергии
какой-либо системы равно сообщаемой системе теплоте за минусом рабо-
ты, совершаемой системой.
     Для процессов, связанных с бесконечно малыми изменениями, урав-
нение (1.7) принимает вид
               dU = δQ - δA,                           (1.8)
где dU - полный дифференциал внутренней энергии системы; δQ и δА -
бесконечно малые количества теплоты и работы.
     Уравнение (1.8) является базовым. Из него выводится множество
формул, связывающих различные переходы одного вида энергии в другой,
определяющих зависимости тепловых эффектов реакции и теплоемкостей
от температуры, от пути перемещения системы из одного состояния в дру-
гое или позволяющих вычислить работу в том или ином термодинамиче-
ском процессе (изохорном, изобарном, изотермном, адиабатном).
     Второй закон термодинамики показывает, в каком направлении в за-
данных условиях (температура, давление, концентрация и т.д.) может про-
текать самопроизвольно, т.е. без затраты работы извне, тот или иной про-
цесс. Во-вторых, закон определяет предел возможного самопроизвольного
течения процессов, т.е. его равновесное в данных условиях состояние.
     Для различных термодинамических процессов существуют свои кри-
терии, характеризующие направление и предел их протекания.
     В общем случае самопроизвольное развитие взаимодействия между
различными частями системы возможно только в направлений выравнива-
ния интенсивных свойств (температуры, давления, электрического потен-
циала и др.) всех ее частей. Достижение этого состояния является преде-
лом самопроизвольного течения процесса, условием равновесия.
     Для изолированных систем критерием, определяющим самопроиз-
вольное течение процесса, служит термодинамический параметр, полу-
чивший название энтропии S. В этих системах при протекании необрати-
мых процессов энтропия возрастает и достигает максимальных значений
при равновесии процесса:
               S2 – S1 > 0.                            (1.9)

                                   24