Оглавление:
Термодинамическое равновесие
- Термодинамическое равновесное состояние — это состояние, в котором система, находящаяся в постоянном внешнем состоянии, то есть постоянном значении внешнего параметра и постоянной температуре окружающего тела, в конечном итоге приходит. Давайте возьмем эту базовую концепцию для примера. Внешние условия, при которых находится газ, определяются положением ступени сосуда(объемом сосуда V) и его температурой.
Давление газа, как мы видели, должно рассматриваться как внутренний параметр. Со временем, при наличии газа в неподвижном сосуде, плотность во всех точках будет одинаковой, а давление во всех точках будет иметь определенную величину, зависящую только от объема и температуры сосуда. Если система представляет собой смесь газов, которые могут вступать в химическую реакцию друг с другом, то в сосуде также будет происходить химическая реакция.
Теория явлений, связанных с этими флуктуациями термодинамического равновесия, дается статистической термодинамикой. Людмила Фирмаль
Концентрация химических компонентов также изменяется в зависимости от давления. Наконец, когда все процессы останавливаются, состояние устанавливается, и химическая реакция не может протекать (даже при введении необходимого катализатора) — это приводит к термодинамическому равновесному состоянию (в частности, химическое равновесие также наступает).Концентрация компонентов в этом состоянии имеет значения, зависящие от объема и температуры сосуда, а давление также является функцией Кейта.
Диэлектрик, помещенный в определенное внешнее электрическое поле E (E-внешний параметр), со временем приобретает определенную поляризацию P (поляризация-внутренний параметр, она зависит от ориентации и смещения молекул).Для изотропных диэлектриков (1.30> c — это «статическая» диэлектрическая постоянная тела, зависящая от температуры и плотности тела. Анализ такого примера показывает, что в терминах термодинамического равновесия можно сформулировать следующие общие ключевые моменты: В термодинамическом равновесии все внутренние параметры системы являются функцией внешних параметров и температуры, при которой находится система.
- Сформулированное положение относится к системам, где равновесная температура одинакова для всех частей системы. Температура отдельных частей системы в состоянии равновесия может отличаться только в том случае, если в системе имеются теплоизоляционные перегородки, отделяющие эти части друг от друга. Поэтому сформулированное утверждение относится к системе, не имеющей изолирующей перегородки(мы называем такую систему термически однородной).
Энергия системы является функцией ее молекулярных и внешних параметров, координат и скорости. Поэтому энергию системы можно рассматривать как внутренний параметр system. In в равновесном состоянии, благодаря только что сформулированному положению, энергия становится функцией внешних параметров и температуры. После решения уравнения, соответствующего этой функции, представим температуру и внутреннюю parameters. So, основные положения о термодинамическом равновесии можно сформулировать следующим образом: В термодинамическом равновесии все внутренние параметры системы являются внешними параметрами и функцией энергии системы*).
Сами по себе эти функции не являются постоянными, а усредненными в течение достаточно длительного периода времени. Людмила Фирмаль
Итак, в равновесном состоянии существенно, что состояние системы определяется не только внешними параметрами, но и другой величиной, которую можно получить, в частности, как энергию или температуру. В некоторых отношениях формулировка и обоснование этого раздела требуют значительных усилий. improvements. As для состояния термодинамического равновесия мы говорили о нем как о состоянии, которое не изменяется со временем и учитывали все внутренние параметры Это состояние постоянно. Однако внутренние параметры являются функцией координат и скорости молекулы.
Конечно, даже в термодинамическом равновесном состоянии внутренние параметры также изменяются с течением времени, потому что координаты и скорости молекул изменяются с течением времени из-за теплового движения молекул. Эти средние значения, строго говоря, являются » величиной внутренних параметров при термодинамическом равновесии.»Эти средние содержат все заявления, которые были созданы.
Отклонения от этих средних величин, вызванные тепловым движением, называются флуктуациями. Однако для координатных функций и скоростей молекул, которые принимают форму многих величин, особенно суммы одних и тех же координатных функций и отдельных молекулярных скоростей (например, кинетической энергии всех молекул в системе), эти флуктуации относительно малы и во многих случаях, следовательно, этим описанием можно пренебречь.
Смотрите также:
