Сафонов М.С. Критерии термодинамического совершенства технологических систем

М.: МГУ, 1998. — 57 с.: ил. — (Избранные главы химической технологии. Вып. 1). Задача химика-технолога — создать эффективные способы массового производства полезных продуктов. Трактовка термина "эффективный способ" зависит от принятых критериев эффективности. Если за критерии брать натуральные показатели, такие как расходы сырья и энергии на получение единичного количества продукта и интенсивность процессов (скорость трансформации вещества и энергии в единичном объеме аппаратуры), то перед технологом стоят задачи создать такие системы, в которых единичное количество продукта производится из минимального количества сырья, при минимальном потреблении энергии и при максимальной скорости процесса. В этом смысле химическая технология есть естественное продолжение химии, но с опорой в равной степени и на макроскопическую физику и механику. Основное внимание в предлагаемом руководстве уделяется наиболее "наукоемким" критериям, характеризующим степень термодинамического совершенства технологических систем. Выделение этого вопроса продиктовано тем значением для устойчивого развития цивилизации, которое приобретают в современную эпоху проблемы ресурсо- и энергосбережения и снижения антропогенного воздействия на окружающую среду. Выпускниками университета вопросы ресурсо- и энергосбережения должны пониматься не на общегражданском уровне контроля за показаниями счетчиков воды, газа и электричества, а на фундаментальном уровне второго начала термодинамики, уровне управления процессами генерации энтропии. В приложении к проблемам химической технологии положения термодинамики предстают перед изучающим предмет в новых "одеждах", а именно, в "потоковом" выражении. Уравнения термодинамики характеризуют теперь изменение состояния не статичной порции вещества, а потока вещества, проходящего через технологическую систему. Аналогичным образом вместо количеств энергии, теплоты или работы, воспринимаемых (отдаваемых) порцией вещества, в термодинамическую модель технологической системы входят потоки теплоты и работы и скорости возникновения энтропии в системе. В приложении к задачам технологии такие ключевые абстрактные понятия термодинамики как полезная работа системы и максимальная работа системы приобретают совершенно конкретное и ясное содержание. Таким же конкретным и ясным содержанием наполняется понятие скорости возникновения энтропии. Оглавление (под спойлером).