Оглавление:
Термодинамическое равновесие. Внешние и внутренние параметры
- Как известно, задачей термодинамики является изучение свойств объектов, находящихся в состоянии равновесия («термодинамическое равновесие»).Та же задача ставится и в статистической термодинамике. Это описано в этой главе. Только в статистической теории исходят из определенных представлений о строении тела-предполагается, что оно знает свою молекулярную структуру, силы, действующие между частицами, и взаимодействие частиц с внешним телом.
Задача статистической термодинамики состоит в том, чтобы найти свойства этого тела, основанные на определенных молекулярных моделях тела, а также его зависимость от внешних условий, в которых присутствуют температура и температура. В классической статистике состояние системы определяется путем задания всех координат и скорости (или импульса) системы, как и в классической механике. Рассмотрим более подробно, как может быть поставлена задача статистической термодинамики.
Первое из них постулирует существование предела энтропии при стремлении к абсолютному нулю. Людмила Фирмаль
В частности, мы рассмотрим проблему на примере, предполагая, что система является газовой. Состояние газа определяется путем задания координат и скорости движения всех его молекул. Однако, помимо этого, необходимо установить и другие условия, в которых система находится в некоторых way. It необходимо определить расположение стенок сосуда, расположение внешних объектов, действующих на молекулы газа с определенной силой, или величину этих внешних сил (например, силы тяжести).
Координаты внешних объектов в системе рассматриваемого объекта или их функции называются внешними параметрами. Значения, зависящие от координат и скоростей частиц рассматриваемой системы(которые также могут зависеть от внешних параметров), называются внутренними параметрами системы. Таким образом, однозначная функция состояния системы, то есть координатная функция N скоростей частиц, является внутренним параметром. Давление газа на стенку, то есть сила, с помощью которой молекулы газа действуют на стенку, зависит от взаимного положения молекул и стенки. Это внутренний параметр.
- Количество молекул в определенной части контейнера(например, нижняя половина) .По координатам. То есть эта сумма тоже является внутренним параметром. Если газ состоит из молекул, представляющих собой электрический диполь, то проекция электрического момента всего газа в любом направлении зависит от угла, под которым формируется дипольный момент молекулы в этом направлении. Это означает, что проекция электрического момента газа является внутренним параметром.
Если газ состоит из молекул, которые могут быть диссоциированы на атомы, то процент Диссоциированных молекул также является внутренним parameter. It зависит от положения атома. Магнитный момент газа, состоящего из заряженных частиц, также является внутренним parameter. It зависит от расположения и скорости частиц. Установка внешних параметров еще не полностью определяет условия, в которых находится система located. In кроме того, необходимо знать, как происходит теплообмен с окружающими объектами.
Третье начало термодинамики или теорема Нернста утверждает, что энтропия любой равновесной системы по мере приближения температуры к абсолютному нулю перестаёт зависеть от каких-либо параметров состояния и стремится к определённому пределу. Людмила Фирмаль
Например, можно рассмотреть систему, в которой этот теплообмен исключен, то есть она расположена в изолированной оболочке. Также можно рассмотреть систему, позволяющую обмениваться теплом с окружающими объектами определенного типа. temperature. In в этом случае мы говорим, что система находится в термостате. В термодинамических выводах обычно используются следующие положения: значение всех внутренних параметров в термодинамическом равновесии зависит только от внешних параметров и температуры.
Например, давление тела в состоянии равновесия (внутренние параметры) зависит от объема кровеносных сосудов (внешние параметры) и температуры. Эта зависимость задается уравнением состояния. Точно так же электрический момент объекта, находящегося в равновесии, зависит от электрического поля, а объем объекта (плотность)-от внешних параметров и температуры, поскольку диэлектрическая проницаемость является функцией плотности и температуры.
Степень диссоциации газов в равновесном состоянии определяется занимаемым объемом и температурой. Если представить внешний параметр в»ar», температуру в T, внутренний параметр в 5 и его равновесное значение в g₀, то это термодинамическое положение можно описать в виде: Энергия равновесного состояния системы E также зависит только от a-BRGs, ar и T. таким образом, можно исключить температуру и вместо нее ввести энергию system. In в свою очередь, эту тенденцию в термодинамике можно сформулировать следующим образом: в термодинамическом равновесии все внутренние параметры являются функциями только внешних параметров и анергии.
Смотрите также:
| Формальное и физическое понятие вероятности | Термодинамическое равновесие с молекулярной точки зрения |
| Совокупности систем | Основное положение классической статистики, микроканоническое распределение |
