Химическая Термодинамика Химическая ТермодинамикаСтраница 8
Изменение химической энергии зависит от условий, поэтому развитие химических реакций, как и всех остальных процессов, например тепловых, определяется вторым началом термодинамики. Согласно второму началу термодинамики (сформулированному в окончательной форме Клаузиусом и Гельмгольцем в середине XIX в.) теплота может переходить в работу только при наличии разности температур и не целиком, а с определенным термическим коэффициентом полезного действия (η):
(12)
где A — работа, полученная за счет перехода теплоты от тела с высокой температурой (Т1) к телу с низкой температурой (Т2); Q1 — теплота, взятая у нагретого тела с температурой Т1; Q2 — теплота, отданная холодному телу с температурой Т2.
Учитывая, что температура выражена в абсолютной шкале, мы видим, что КПД тепловых машин вообще невелик. Например, КПД теплоэлектроцентрали, работающей с перегревом пара до 673 К и с конденсатором при Т2 =323 К
или 52%
(И это без учета всех остальных потерь в рабочем цикле турбин и механических потерь!)
Таким образом, для любых процессов, протекающих под действием разности потенциалов (grad P), каковой для тепловых процессов является разность температур, для электрических — разность потенциалов, для механических — разность высот и т.д., общим является сравнительно низкий коэффициент полезного действия. Значение КПД обращается в единицу, если в уравнении (12) Т2
0, но абсолютный нуль недостижим. Следовательно, всю энергию нагретого тела при температуре Т1, в работу превратить нельзя.
Заряд q проходит разность потенциалов, совершая работу
A=q(U1-U2). (13)
Однако всю энергию он отдает только в том случае, если U2→O.
Вода вращает турбину при перепаде уровней воды: верхний бьеф — нижний бьеф плотины:
(14)
Однако всю энергию положения (потенциальную) вода отдаст только в том случае, если h2 → 0, т. е. вода будет падать до центра земли, что невозможно.
Таким образом, при совершении работы часть общей энергии системы остается неиспользованной.
При течении химических реакций энтальпия начальных продуктов не может вся перейти в работу или теплоту, так как в конечных продуктах реакции сумма энтальпий не равна нулю. Если градиент движущих сил (Т, U, h и т. д.) равен нулю, то и работа, совершающаяся в процессе, равна нулю, а система будет находиться в состоянии равновесия: при Т1=Т2 закончится теплообмен: электрический заряд не осуществляет работы, если U1 = U2 турбины не работают при спущенной плотине; химическая реакция будет достигать равновесия, когда количество полученных конечных продуктов равно количеству разложившихся конечных продуктов на первоначальные за единицу времени.
Исследуя выражение для КПД тепловой машины, Клаузиус ввел новую термодинамическую функцию, которую назвал энтропией. В самом деле:
или ![]()
отсюда
или
(15)
Таким образом, при проведении цикла в идеальной тепловой машине (цикл Карно) и получении механической работы отношение полученной теплоты к температуре нагретого источника равно такому же отношению для холодного источника. Так как Q является в уравнении (15) приращением энергии, то можно это отношение записать в дифференциальной форме для элементарных циклов:
АФАНАСЬЕВ Виктор Григорьевич (1922-94) , российский философ, академик РАН (1991; академик АН СССР с 1981). В 1976-89 главный редактор газеты "Правда". В 1989-90 на работе в АН СССР. Основные труды по проблемам общественного развития, управления, философским вопросам биологии. Государственная премия СССР (1983).
БОБРОВ Всеволод Михайлович (1922-79) , российский спортсмен, заслуженный мастер спорта (1948), заслуженный тренер СССР (1967). Чемпион Олимпийских игр (1956), мира (1954, 1956), Европы (1954-56) по хоккею с шайбой, неоднократный чемпион СССР (в 1945-56) по футболу и хоккею.БОБРОВ Всеволод Михайлович (1 декабря 1922, Моршанск Тамбовской губернии - 1 июля 1979, Москва), российский спортсмен и тренер, заслуженный мастер спорта (1948), заслуженный тренер СССР (1967). Чемпион Олимпийских игр (1956), мира (1954, 1956), Европы (1954-56), СССР (1948-49, 1951-52, 1955-56) по хоккею с шайбой. Чемпион СССР (1946-48, 1950) по футболу и (1945-46) по хоккею с мячом. Окончил Военно-воздушную академию им. Н. Е. Жуковского (1956) и Военный институт физической культуры и спорта (1960).Братья Бобровы В 1925 семья Бобровых переехала в Сестрорецк (близ Ленинграда). С юных лет Всеволод и его брат Володя (р. 1920) играли зимой в хоккей, а летом в футбол. В 1938 братьев Бобровых пригласили выступать за команду "Динамо" (Ленинград). В 1938 Владимир поступил в Ленинградский военно-механический институт, а Всеволод после окончания школы работал слесарем-инструментальщиком на заводе "Прогресс", который в начале Великой Отечественной войны был эвакуирован в Омск. В 1942 Всеволод начал выступать за футбольную сборную города и вскоре стал курсантом военного интендантского училища. Зимой 1944 Всеволод начал играть за хоккейную команду ЦДКА (Центрального Дома Красной Армии). Известный футбольный тренер Б. А. Аркадьев вспоминал впоследствии: "Я увидел, что новичок, попав в общество чемпионов страны, держался уверенно и спокойно. Это был настоящий, волей Божьей талант и мастер индивидуальной игры. Его скоростная обводка была потрясающей...". Осенью 1945 Всеволода пригласили выступить и за футбольную команду московского "Динамо" во время турне по Великобритании. Владимир, участник войны, удостоенный многих орденов и медалей, мечтал вернуться в большой спорт, но этому помешало тяжелое ранение, полученное в конце войны."Бобров - золотая нога"23-летний Всеволод Бобров блестяще исполнил роль "блуждающего форварда" в 1945 в матчах "Динамо" против таких сильных футбольных клубов, как "Челси" и "Арсенал" (Лондон), "Кардифф Сити" (Уэльс), "Глазго Рейнджерс" (Глазго), забив 6 голов из 19. Известный спортивный комментатор Вадим Синявский назвал его в одном из репортажей - "Бобров - золотая нога". На счету Боброва немало решающих голов. В 1952 на Олимпийских играх в Хельсинки сборная СССР за 20 минут до конца матча с командой Югославии проигрывала 1:5, но благодаря нападающему и капитану Всеволоду Боброву, забившему три гола, советской команде удалось сравнять счет - 5:5. Всеволод забил в чемпионатах СССР по футболу 97 голов в 116 матчах. Единственный в истории спорта Шесть лет (1947-53) Бобров совмещал свои выступления в футболе с хоккеем. Он был единственным в истории спорта участником Олимпийских игр, капитаном футбольной (1952) и хоккейной (1956) команд. Но многочисленные травмы заставили его сделать окончательный выбор в пользу хоккея с шайбой. Его отличала яркая, нестандартная игра, виртуозная техника обводки, высочайшая скорость, неудержимый напор. Тройка нападающих команды Военно-Воздушных Сил (ВВС) В. Бобров - В. Шувалов - Е. Бабич была сильнейшей в те годы в отечественном хоккее с шайбой. В 1954 состоялся сенсационный дебют сборной СССР на чемпионате мира по хоккею, где она заняла первое место, а Бобров был признан лучшим нападающим мира. В 1956 был капитаном Олимпийской сборной команды СССР по хоккею, выигравшей золотые медали. Всего он забил 332 гола, в том числе 34 за сборную СССР.Тренер С 1950 В. Бобров - играющий тренер хоккейной команды ВВС, с 1953 - тренер футбольной команды ВВС. Наибольших успехов в тренерской работе достиг в хоккейной команде "Спартак" (Москва) (1964-67), бывшей чемпионом СССР (1967), и сборной команде СССР по хоккею (1972-74), которая стала под его руководством чемпионом мира в 1973 и 1974 и впервые сыграла серию матчей против канадских профессионалов в 1972. Восхищаясь тренерским искусством Боброва, канадцы наградили его специальной золотой медалью. Сочинения:Самый интересный матч. М., 1963.Рыцари спорта. М., 1971.Литература:Салуцкий А. С. Всеволод Бобров. М., 1984.В. И. Линдер
ИЛЬИНА Лидия Александровна (р . 1915), график, народный художник Киргизии (1963). Лирико-эпические станковые серии ("Материнство", 1967; "Мой современник", 1977), отдельные листы, иллюстрации. Государственная премия СССР (1971).