БСЭ БСЭ - Большая Советская Энциклопедия (ОБ)
Простая (одностадийная) обратимая реакция состоит из двух происходящих одновременно элементарных реакций, которые отличаются одна от другой лишь направлением химического превращения. Направление доступной непосредственному наблюдению итоговой реакции определяется тем, какая из этих взаимно-обратных реакций имеет большую скорость. Например, простая реакция
N2O4 Û 2NO2 (2)
складывается из элементарных реакций
N2O4 ®2NO2 и 2NO2 ®N2O4.
Для обратимости сложной (многостадийной) реакции, например реакции (1), необходимо, чтобы были обратимы все составляющие её стадии.
М. И. Тёмкин.
Обратимый процесс
Обрати'мый проце'сс в термодинамике, процесс перехода термодинамической системы из одного состояния в другое, допускающий возможность возвращения её в первоначальное состояние через ту же последовательность промежуточных состояний, но проходимых в обратном порядке.
Для того чтобы процесс был обратимым, он должен быть столь медленным, чтобы его можно было рассматривать как непрерывный ряд равновесных состояний, т. е. он должен быть медленным по сравнению с процессами установления равновесия термодинамического в данной системе. Строго говоря, О. п. характеризуется бесконечно медленным изменением термодинамических параметров (плотности, давления, температуры и др.), определяющих равновесие системы. Такие процессы называются также квазистатическими или квазиравновесными. Обратимость квазиравновесного процесса следует из того, что его любое промежуточное состояние есть состояние термодинамического равновесия и поэтому оно не чувствительно к тому, идёт ли процесс в прямом или обратном направлении.
О. п. — одно из основных понятий равновесной макроскопической термодинамики. В её рамках первое и второе начала термодинамики формулируются для О. п.
Реальные процессы в природе протекают с конечной скоростью и сопровождаются рассеянием энергии (из-за трения, теплопроводности и др. аналогичных причин), поэтому они являются необратимыми процессами. О. п. есть идеализация процессов природы, протекающих столь медленно, что необратимыми явлениями для них можно пренебречь. Микроскопическая теория О. п. рассматривается в статистической физике.
Лит.: Ван-дер-Ваальс И. Д. и Констамм Ф., Курс термостатики, ч. 1, Общая термостатика, пер. с нем., М., 1936; Зоммерфельд А., Термодинамика и статическая физика, пер. с нем., М., 1955; Леонтович М. А., Введение в термодинамику, 2 изд., М. — Л., 1952; Ландау Л. Д. и Лифшиц Е. М., Статистическая физика, 2 изд., М. — Л., 1964 (Теоретическая физика, т. 5); Кубо P., Термодинамика, пер. с англ., М., 1970.
Д. Н. Зубарев.
Обратная конденсация
Обра'тная конденса'ция, ретроградная конденсация, выпадение жидкой фазы в двух- или многокомпонентной газовой системе вблизи её критической точки при изотермическом снижении давления, фазовая диаграмма такой системы в переменных Т—р приведена на рис. В отличие от индивидуальных веществ, у которых границей раздела жидкой фазы и пара является кривая кипения A1K1, заканчивающаяся в критической точке K1, диаграмма фазового состояния смеси имеет вид петлеобразной кривой АКВ, внутри которой смесь находится в двухфазном состоянии (жидкость + пар). Кривые кипения АК и конденсации KB смеси смыкаются в критической точке К, где исчезает различие в свойствах обеих фаз. В области температур от Тк до Тт при изотермическом снижении давления, например по изотерме cd, из однородной газовой фазы выпадают капли жидкости (в точке с), количество жидкости постепенно увеличивается до максимального значения в точке F, а затем начинает снижаться, и в точке d жидкая фаза исчезает полностью (т. н. изотермическая О. к. или О. к. первого рода). Зона KMG, в которой происходит аномальное выделение конденсата при снижении р, называется областью О. к. (слово «обратная» указывает на возвращение системы вновь в двухфазное состояние). Широкое практическое применение явление изотермической О. к. получило при добыче конденсата газового из газоконденсатных месторождений природного газа.
При пересечении двухфазной области по адиабате в интервале давлений от рк до рт, например по линии ab, в однородной жидкой смеси появляются пузырьки газа (в точке а), количество газа с ростом Т сначала увеличивается, а затем убывает и в точке b система вновь становится жидкой (т. н. обратное испарение или О. к. второго рода).
Лит.: Карапетьянц М. Х., Химическая термодинамика, 2 изд., М. — Л., 1953, с. 317—18; Руководство по добыче, транспортировке и переработке природного газа, [М.], 1965, с. 75—76.
Б. В. Дегтярев.
Фазовая диаграмма двухкомпонентной системы постоянного состава вблизи критической точки К жидкость — пар (Т — температура, p — давление).
Обратная лопата
Обра'тная лопа'та, см. в ст. Механическая лопата.
Обратная матрица
Обра'тная ма'трица для данной квадратной матрицы А = порядка n такая матрица В = (того же порядка), что АВ = Е, где Е — единичная матрица; тогда выполняется также и равенство ВА = Е. О. м. обозначается через А-1. Для существования О. м. А-1 необходимо и достаточно, чтобы определитель данной матрицы А был отличен от нуля, т. е. чтобы матрица А была неособенной; элементы bij О. м. находятся по формуле bij = Ajii/D, где Ajii — алгебраическое дополнение элемента aij матрицы A, a D — определитель матрицы А.
Обратная связь
Обра'тная связь, обратное воздействие результатов процесса на его протекание или управляемого процесса на управляющий орган. О. с. характеризует системы регулирования и управления в живой природе, обществе и технике. Различают положительную и отрицательную О. с. Если результаты процесса усиливают его, то О. с. является положительной. Когда результаты процесса ослабляют его действие, то имеет место отрицательная О. с. Отрицательная О. с. стабилизирует протекание процессов. Положительная О. с., напротив, обычно приводит к ускоренному развитию процессов и к колебательным процессам, В сложных системах (например, в социальных, биологических) определение типов О. с. затруднительно, а иногда и невозможно. О. с. классифицируют также в соответствии с природой тел и сред, посредством которых они осуществляются: механическая (например, отрицательная О. с., осуществляемая центробежным регулятором Уатта в паровой машине); оптическая (например, положительная О. с., осуществляемая оптическим резонатором в лазере); электрическая и т.д. Иногда О. с. в сложных системах рассматривают как передачу информации о протекании процесса, на основе которой вырабатывается то или иное управляющее воздействие. В этом случае О. с. называют информационной. Понятие О. с. как формы взаимодействия играет важную роль в анализе функционирования и развития сложных систем управления в живой природе и обществе, в раскрытии структуры материального единства мира.
Л. И. Фрейдин.
Обратная связь в системах автоматического регулирования и управления, связь в направлении от выхода к входу рассматриваемого участка основной цепи воздействий (передачи информации). Этим участком может быть как управляемый объект, так и любое звено автоматической системы (либо совокупность звеньев). Основная цепь воздействий — условно выделяемая цепь прохождения сигналов от входа к выходу автоматической системы. О. с. образует путь передачи воздействий в дополнение к основной цепи воздействий или какому-либо её участку.
Благодаря О. с. результаты функционирования автоматические системы воздействуют на вход этой же системы или, соответственно, её части, влияют на характер их функционирования и математическое описание движения. Такие системы с замкнутой цепью воздействий — замкнутые системы управления — характеризуются тем, что для них входными являются как внешние, так и контрольные воздействия, т. е. идущие от управляемого объекта на управляющее устройство.
