2014 dxdy logo

Научный форум dxdy

Математика, Физика, Computer Science, Machine Learning, LaTeX, Механика и Техника, Химия,
Биология и Медицина, Экономика и Финансовая Математика, Гуманитарные науки




Начать новую тему Ответить на тему На страницу Пред.  1, 2, 3, 4  След.
 
 Re: Выделение/поглощение тепла
Сообщение18.09.2018, 13:02 
Заслуженный участник


28/12/12
7740
wrest в сообщении #1339915 писал(а):
А из чистого пара можно такой фокус сделать? Мне кажется что можно, но сложно.

Чистый пар, насколько я понимаю, труднее переохладить.

wrest в сообщении #1339913 писал(а):
Я ж так и писал "греет сама себя"

Я попытался дать более строгую формулировку.

 Профиль  
                  
 
 Re: Выделение/поглощение тепла
Сообщение18.09.2018, 13:14 


13/04/18
263
wrest

Как я понял, когда в грелке запускают кристаллизацию, просто тепло отводится той частью, которая не кристаллизовалась и поэтому кристаллизация поддерживается, так как отвод тепла идет в переохлажденную жидкость. Тепло выделяется при кристаллизации и сразу же отводится переохлажденной жидкостью. Получается, что чтобы кристаллизация шла - нужно отводить тепло куда-то, т.е то тепло, которое ВЫДЕЛЯЕТСЯ при кристаллизации сразу же отводится чем-то, идут два параллельных процесса: 1) выделение тепла кристаллизации параллельно с 2) отводом этого же тепла, одно без другого не может ну никак? Начать кристаллизацию, при этом не отводить никуда тепло, а только пусть оно ВЫДЕЛЯЕТСЯ, а кристаллизация не прекращается. Если бы оно так могло, то тепло, которое выделялось бы при кристализации просто увеличивало бы температуру вещества и оно бы прекращало кристаллизироваться, а таким образом (отводом теплоты) мы поддерживаем температуру кристаллизации постоянной, поэтому процесс не прекращается?

realeugene

С энтальпией не хорошо знаком. Можно ли это как-то по-другому обосновать?

 Профиль  
                  
 
 Re: Выделение/поглощение тепла
Сообщение18.09.2018, 13:29 


27/08/16
9426
Vladimirkey в сообщении #1339920 писал(а):
С энтальпией не хорошо знаком. Можно ли это как-то по-другому обосновать?

Энтальпия - это аналог внутренней энергии для систем, находящихся под внешним постоянным давлением. Изменение энтальпии равно передаваемой энергии.

 Профиль  
                  
 
 Re: Выделение/поглощение тепла
Сообщение18.09.2018, 13:50 


05/09/16
11469
Vladimirkey в сообщении #1339920 писал(а):
Как я понял, когда в грелке запускают кристаллизацию, просто тепло отводится той частью, которая не кристаллизовалась и поэтому кристаллизация поддерживается, так как отвод тепла идет в переохлажденную жидкость. Тепло выделяется при кристаллизации и сразу же отводится переохлажденной жидкостью.

Да, и всё что в грелке -- нагревается (но не выше температуры плавления) -- и жидкая фаза и твердая.
Vladimirkey в сообщении #1339920 писал(а):
Если бы оно так могло, то тепло, которое выделялось бы при кристализации просто увеличивало бы температуру вещества и оно бы прекращало кристаллизироваться, а таким образом (отводом теплоты) мы поддерживаем температуру кристаллизации постоянной, поэтому процесс не прекращается?
Не обязательно постоянной, но обязательно ниже той, при которой идет плавление.

Есть ещё одна хорошая иллюстрация.

Бывают такие хитрые термокружки\термосы, в которые между стенок набито что-то вроде парафина (или сам парафин). Когда в такую кружку наливают кипяток (ну скажем горячий чай) то парафин плавится и "забирает" тепло у воды (чая) -- и вода (чай) охлаждается до температуры пригодной для питья (ну, кто не любит кипяток). А потом, по мере потери всей конструкцией тепла в окружающее пространство, парафин начинает замерзать и при этом отдает тепло воде (чаю). Таким образом получается что при наполнении кружки температура чая быстро падает до комфортной, но потом очень долго держится такой (не остывает, т.к. остывающую воду подогревает замерзающий\кристаллизующийся парафин).

 Профиль  
                  
 
 Re: Выделение/поглощение тепла
Сообщение18.09.2018, 14:35 


13/04/18
263
wrest

Обязательно в стенках должно быть набито вещество, которое меняет свое фазовое состояние? Парафин же здесь служит просто "вещество, которому можно скинуть теплоту", для такой кружки подойдут просто вещества, которые без фазового перехода или шарм здесь в том, что теплота плавления - большая?

Просто мне казалось, что теплота ВЫДЕЛЯЕТСЯ в конденсации в том смысле, как в химических реакциях, в них же тоже выделяется теплота, но теплота выделяется независимо от того, отводят ли от хим. реакции что-то или нет, просто запустили хим. реакцию и теплота выделяется, можно нагреть что угодно, даже если вокруг находится тело температурой выше, чем вещества, а здесь же, нужно принудительно отводить тепло - достичь температуры кристаллизации, при этом чтобы ещё было тело рядом с низким потенциалом, куда бы тепло скидывалось(здесь тоже нагревается тело, но это тело должно обладать не любой температурой, а только ниже, чем вещество, а в химических реакциях теплота выделяется и нагревает тело условно говоря любой температуры).

 Профиль  
                  
 
 Re: Выделение/поглощение тепла
Сообщение18.09.2018, 14:44 
Заслуженный участник


20/08/14
11067
Россия, Москва
Vladimirkey в сообщении #1339930 писал(а):
Обязательно в стенках должно быть набито вещество, которое меняет свое фазовое состояние?
Не обязательно, но смена фазового состояния хороша тем, что происходит с поглощением/выделением тепла при неизменной температуре. Т.е. график остывания чая не просто медленнее идёт вниз, а сначала быстро идёт вниз (за счёт плавления вещества в стенках), а потом выходит на плато (при температуре кристаллизации/плавления вещества в стенках) и долго на нём держится. Именно в этом плато постоянной температуры и смысл.
Без плавления/кристаллизации график был бы всегда падающим, сначала быстро (пока чай разогревает вещество в стенках), потом медленнее (когда остывает и чай и вещество в стенках), но всегда падающим, никакого плато постоянной температуры нет.

 Профиль  
                  
 
 Re: Выделение/поглощение тепла
Сообщение18.09.2018, 15:00 


27/08/16
9426
Vladimirkey в сообщении #1339930 писал(а):
Просто мне казалось, что теплота ВЫДЕЛЯЕТСЯ в конденсации в том смысле, как в химических реакциях, в них же тоже выделяется теплота
Сам термин "выделение тепла" несколько неформальный. Тепло - это не какая-то субстанция, которая выделяется. Это более сложная штука. Понятие тепла завязано одновременно на понятия энергии и энтропии, которые могут передаваться между телами. В некоторых случаях тепло можно воспринимать как некоторую производимую, передаваемую и сохраняемую субстанцию, вроде пресловутого теплорода, но так можно рассуждать далеко не всегда: реальность устроена сложнее.

-- 18.09.2018, 15:06 --

Vladimirkey в сообщении #1339930 писал(а):
для такой кружки подойдут просто вещества, которые без фазового перехода или шарм здесь в том, что теплота плавления - большая?
При температуре фазового перехода теплоёмкость системы становится бесконечной. Как раз важно то, что температура системы в хорошем приближении вообще не изменяется, пока всё вещество не расплавится либо не кристаллизуется.

 Профиль  
                  
 
 Re: Выделение/поглощение тепла
Сообщение18.09.2018, 15:14 


05/09/16
11469
Vladimirkey в сообщении #1339930 писал(а):
Обязательно в стенках должно быть набито вещество, которое меняет свое фазовое состояние? Парафин же здесь служит просто "вещество, которому можно скинуть теплоту", для такой кружки подойдут просто вещества, которые без фазового перехода или шарм здесь в том, что теплота плавления - большая?

Шарм в том, что на температуре плавления парафина надолго застревает температура воды в такой кружке. То есть вы налили воду 100 градусов. Вода плавит парафин, и охлаждается до 60 градусов довольно быстро. И потом именно эти 60 (ну, немного меньше конечно) градусов долго держатся, т.к. опуститься ниже не дает парафин - он кристаллизуется, выделяет тепло при кристаллизации и "держит" температуру воды постоянной пока кристаллизация не завершится.

-- 18.09.2018, 15:17 --

Vladimirkey в сообщении #1339930 писал(а):
можно нагреть что угодно, даже если вокруг находится тело температурой выше, чем вещества,

Нет, тепло всегда идёт только в направлении от горячего к холодному.

 Профиль  
                  
 
 Re: Выделение/поглощение тепла
Сообщение18.09.2018, 15:39 


13/04/18
263
wrest

Если химическая реакция с выделением тепла идёт при температуре 20 градусов, а окружающая среда 30 градусов, то химическая реакция не нагреет среду выделением тепла?

 Профиль  
                  
 
 Re: Выделение/поглощение тепла
Сообщение18.09.2018, 15:59 


05/09/16
11469
Vladimirkey в сообщении #1339940 писал(а):
Если химическая реакция с выделением тепла идёт при температуре 20 градусов, а окружающая среда 30 градусов, то химическая реакция не нагреет среду выделением тепла?

Нет. Если первое 20 градусов а второе 30 градусов и они соприкасаются (или находятся рядом -- короче могут обмениваться теплом), то второе будет нагревать первое.

 Профиль  
                  
 
 Re: Выделение/поглощение тепла
Сообщение18.09.2018, 16:19 
Заслуженный участник


20/08/14
11067
Россия, Москва
Или реакция и среда нагреют сначала первое до одинаковой температуры, а потом, если реакция продолжится, то она продолжит нагревать и первое и второе (среду).

 Профиль  
                  
 
 Re: Выделение/поглощение тепла
Сообщение18.09.2018, 16:28 


27/08/16
9426
Или же химическая реакция вообще эндотермическая. В любом случае, тело с температурой 30 градусов передаёт тепло телу с температурой 20 градусов, но не наоборот. Это и есть второе начало термодинамики, которое все изучают в школе и без знания которого про какие-либо тепловые процессы нельзя вообще начинать рассуждать.

 Профиль  
                  
 
 Re: Выделение/поглощение тепла
Сообщение18.09.2018, 16:30 
Заслуженный участник


06/07/11
5627
кран.набрать.грамота
Vladimirkey в сообщении #1339940 писал(а):
Если химическая реакция с выделением тепла идёт при температуре 20 градусов
Так говорить неправильно. Это все равно, что сказать "кирпич падает с крыши на землю на пятом этаже". Да, в какой-то момент он был на уровне пятого этажа, но потом сразу же улетел дальше. Если химическая реакция идет с выделением тепла, то реакционная смесь нагревается. Если реакция идет при температуре 20 градусов, значит, нет выделения тепла. Если вы хотите, чтобы реакция шла с выделением тепла при температуре 20 градусов, для поддержания постоянной температуры надо отводить выделяющееся тепло, и если вы делаете это, надо это оговаривать.

 Профиль  
                  
 
 Re: Выделение/поглощение тепла
Сообщение18.09.2018, 16:43 


13/04/18
263
Dmitriy40 в сообщении #1339951 писал(а):
Или реакция и среда нагреют сначала первое до одинаковой температуры, а потом, если реакция продолжится, то она продолжит нагревать и первое и второе (среду).


а если реакция эндотермическая (поглощающая тепло), откуда оно будет тепло отбирать, у самого себя?

 Профиль  
                  
 
 Re: Выделение/поглощение тепла
Сообщение18.09.2018, 16:49 


27/08/16
9426
Vladimirkey в сообщении #1339959 писал(а):
а если реакция эндотермическая (поглощающая тепло), откуда оно будет тепло отбирать, у самого себя?
А вот это - очень хороший вопрос, как раз по теме. :mrgreen:
Ответ на него я писал чуть выше, но вы его, кажется, так и не прочли. Понятие тепла - это немного не то, что вы думаете.

 Профиль  
                  
Показать сообщения за:  Поле сортировки  
Начать новую тему Ответить на тему  [ Сообщений: 58 ]  На страницу Пред.  1, 2, 3, 4  След.

Модераторы: photon, whiterussian, profrotter, Jnrty, Aer, Парджеттер, Eule_A, Супермодераторы



Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей


Вы не можете начинать темы
Вы не можете отвечать на сообщения
Вы не можете редактировать свои сообщения
Вы не можете удалять свои сообщения
Вы не можете добавлять вложения

Найти:
Powered by phpBB © 2000, 2002, 2005, 2007 phpBB Group