Поиск

Давление влаги в почве (часть 1)
13.03.2013

Силы взаимодействия между водой и твердой фазой почвы и растений весьма многообразны, а силовые поля сложным образом перекрываются в пространстве, поэтому оценивать все это многообразие в каждом конкретном случае слишком трудно. В термодинамике для облегчения исследования процессов превращения энергии в сложных системах разработаны специальные методы: метод круговых процессов, разработанный Карно, и метод термодинамических функций (потенциалов), предложенный Гиббсом.
Сущность последнего метода заключается в том, что для определенных термодинамических систем подбираются такие функции, изменение которых при изменении состояния системы равно сумме изменений отдельных ее параметров, умноженных на некоторые постоянные величины. Четыре таких функции носят название термодинамических потенциалов: 1) изобарно-изотермический (Z), 2) изохорно-изотермический (F), 3) внутренняя энергия (U), 4) энтальпия (Н).
Для систем, состояние которых характеризуется параметрами: температура (T), объем (V), давление (Р), - и характеристической функцией - энтропией (S), справедливы соотношения:

Давление влаги в почве (часть 1)

В графической форме эти соотношения выглядят следующим образом (рис. VII.1).
Давление влаги в почве (часть 1)

Рассмотрим поочередно свойства термодинамических потенциалов.
1. Энтальпия.
Давление влаги в почве (часть 1)

где H-сумма «внутренней энергии» (U) и произведения PV, равного изменению энергии вследствие производства системой работы над внешними телами (или, наоборот, внешними телами над системой - это приведет к изменению знака произведения). Величина U характеризует энергию движения молекул, атомов, внутриатомную энергию, энергию излучения и прочие виды энергии, кроме кинетической энергии системы и потенциальной энергии ее положения в силовых полях. Дифференцируя (VII.2), получаем
Давление влаги в почве (часть 1)

Из термодинамики известно, что
Давление влаги в почве (часть 1)

Знак равенства соответствует обратимым процессам, а неравенства - необратимым.
Подставляя (VII.4) в (VII.3), получаем
Давление влаги в почве (часть 1)

Таким образом, если в системе изменяются лишь S и Р, изменения Н показывают, на какую величину изменилась энергия системы. При адиабатических процессах, когда система не обменивается теплом с окружающей средой, dS=0. При изобарных процессах также и dP = 0. Следовательно, при адиабатно-изобарных процессах dH ≤ 0. Это означает, что Н не изменяется (dH = 0) при протекании обратимых (равновесных) процессов и уменьшается (dH < 0) при протекании необратимых (неравновесных) процессов.


Имя:*
E-Mail:
Комментарий:
  • bowtiesmilelaughingblushsmileyrelaxedsmirk
    heart_eyeskissing_heartkissing_closed_eyesflushedrelievedsatisfiedgrin
    winkstuck_out_tongue_winking_eyestuck_out_tongue_closed_eyesgrinningkissingstuck_out_tonguesleeping
    worriedfrowninganguishedopen_mouthgrimacingconfusedhushed
    expressionlessunamusedsweat_smilesweatdisappointed_relievedwearypensive
    disappointedconfoundedfearfulcold_sweatperseverecrysob
    joyastonishedscreamtired_faceangryragetriumph
    sleepyyummasksunglassesdizzy_faceimpsmiling_imp
    neutral_faceno_mouthinnocent
Введите два слова, показанных на изображении: *