Az állam a termodinamikai rendszer
Előadás 26. TÁRGY termodinamika. FOGALMAK
ÉS FOGALOMMEGHATÁROZÁSOK. Termikus egyensúly. NULL
Főtétele. átsorolás
Termodinamikai rendszer
1. Tárgy termodinamika. Alapfogalmak és meghatározások
A megkülönböztető jegye a termodinamika a statisztikai-cal a fizika elemek találkoztunk keretében a molekuláris gázok kinetikus elméletét, hogy a termodinamika, tanulmányozta a tulajdonságait makroszkopikus rendszerek, a különböző folyamatok játszódnak le őket, ne beszéljetek Riva belső szerkezete a rendszer és a forgalom természete az egyes részek mikroszkopikus szinten. Például, a-felületi részek a tanulmány az anyagjellemzők különböző állapotaiban aggregáció nem kell vizsgálni az atomok és molekulák és törvényeket, amelyek szabályozzák azok mozgását és interakció a termodinamika.
Termodinamika alapul számos alapvető fogalmak és meghatározások, valamint számos speciális törvények vagy on-chalah.
Nézzük laknak az alapvető fogalmak és meghatározások. Mint már korábban említettük (15. fejezet), a termodinamikai rendszer - makroszkopikus rendszerek, a tér-idő intézkedések és a létezését, amely elegendő a normális mérési eljárások. Termodinamikai-paraméter rendszerek állhat nagyszámú kép, mezők vagy részecskék, mint például az elektromágneses mezők. Mindenesetre az ilyen rendszerek rendkívül fájdalom alátétet számú szabadsági fokkal. A rendszer egy kisszámú szabadsági fokkal termodinamika-szankciók nem veszik figyelembe.
Anyagok és területeken, amelyek nincsenek benne a tanulmány termodinamikai rendszer, így a környezetvédelmi (külső-nyuyu) környezetben. Elvontabban külső környezet lehet dis-tekintendő termosztát, amely bizonyos körülmények között a vizsgált rendszerrel. Termodinamikai rendszer a fissioning a valós környezetben vagy szellemi érintkezési felületen. Attól függően, hogy az a felület tulajdonságait-sti kapcsolati lehetséges különböző termodinamikai rendszereket.
Izolált rendszer - egy olyan rendszer, hogy az együttes tökéletes nem befolyásolja a környezetet, vagyis nem kommunikál vele, nem számít, sem energiát ...
Zárt rendszer - egy olyan rendszer, amely nem képes kicserélni energiát a környezet számára a munka kivitelezésével. Például, egy folyadékot vagy gázt zárják egy állandó térfogatú edényben.
Zárt rendszer - a rendszer nem cserélnek anyagot a külső környezettel.
Adiabatikus rendszer - egy olyan rendszer, amely nem cserél yuschayasya energiájú a környezettel való hőcsere révén. Adia-baticheskoy rendszer lehet például gáz, folyadék, szilárd anyag, körülvéve egy hőszigetelő burkolat.
Állapota termodinamikai rendszer van beállítva, hogy bekapcsolási a makroszkopikus paraméterek, mint például a p nyomás, hőmérséklet T, a V térfogata, a belső energia U és mások. Ezeket a paramétereket nevezzük termodinamikai.
Különbséget tenni az intenzív és extenzív belső és külső termodinamikai paramétereket. Intenzív para metry- paraméterek, amelyek nem függnek a mérete és súlya a B-STEM vagy azok részei. Ezek közé tartozik: a hőmérséklet, így, Lenie, kémiai potenciál. Kiterjedt paraméterek - olyan paraméterek, arányosan változik a méretet vagy tömeget, közben a berendezést annak bomlási darabokra. On-például a tömeget az alkatrészek, belső energia, és mások.
Külső paraméterek határozzák meg a környezet állapota, a belső - az állam termodinamikai rendszer. A különbség a belső és a külső paraméterek relatív-on. Minden attól függ, hol a határ között végezzük a rendszer és a környezet található, vele kapcsolatba. Például, elektromos vagy mágneses mezők ható a rendszer két külső-paramétereket. Ezek azonban nem tekinthető a belső paramétereket, ha a térerő források szerepelnek a rendszer, hanem a környezetet. Termodinamikai rendszer mo-gut kölcsönhatásban vannak egymással, valamint a környezetre. Ebben az esetben beszélünk kapcsolati rendszereket.
Termodinamikai Kapcsolat olyan összefüggés a rendszert vagy rendszereket, és a környezet, amelyben a WHO lehet legalább az alábbi típusú kölcsönhatás közöttük:
1) mechanikai kölcsönhatás - az egyik rendszer Sauveur-gyűrődések működik másik rendszer segítségével mechanikus vagy elektromágneses erő;
2) termikus kölcsönhatás - kölcsönhatás, ami a változás az energia- és végezzük a hő formájában újra házak kondukciós vagy hősugárzás;
3) átadása anyagok - kölcsönhatás, amely redukálható dit-cserélhető anyag rendszerek között.
2. termikus egyensúly. Zero főtétele
Egy elszigetelt rendszer, mint a gáz szereplő együttes bíróság a falak, nem vezetik a hőt, függetlenül az eredeti állapot végül jön egy állam, amely nem változik a jövőben. Ez az együttes végleges állapotot nevezzük termodinamikai egyensúlyban, vagy hőt.
Ha a rendszer termikus egyensúlyban, akkor nincs szisztematikus változások termodinamikai-nek paramétereket, és nincs rendszeres áramlását. Nesistema-cal (ingadozás), a beállítások módosítását, és patakok az egyensúlyi állapothoz engedélyezettek, de kísérletileg, hogy ezek általában nagyon kicsi, és lehet előre elhanyagolt. Ezért feltételezhető, hogy az érték a termodinamika-dasági paraméterei ebben az esetben folyamatosan és a rendszer-hoditsya termodinamikai egyensúlyban.
Ha két izolált rendszerek A és B mutatja con-tapintat egymással, a teljes A + B rendszer végül bemegy egy termikus egyensúly állapotába. Ebben az esetben azt mondjuk, hogy a rendszer A és B termikus egyensúlyban vannak egymással. Mind a rendszerek és B külön-külön, és egy olyan egyensúlyi állapotban hőre RAV. Ez az egyensúly nem zavarja, ha megszünteti az érintkezést a rendszer, majd egy idő után a Sun egyre azt.
Következésképpen, ha a létesítmény a közötti kommunikáció egy két gyűrűrendszer az A és B, amelyeket izoláltunk, nem vezet az esetleges változtatásokat, akkor feltételezhetjük, hogy ezek a rendszerek termikus egyensúlyban egymással (A
B). Empirikusan script főtétele úgynevezett nulla, ha a rendszer A és B a termikus egyensúlyban, és a rendszer a B és C van a termikus egyensúly, a rendszerek A és C is termikus egyensúlyban egymással: A
Ennek következménye a zéró főtétele lehet tekinteni tolvaj bevezetése a termodinamikai hőmérséklet.
A T hőmérséklet határozzuk meg olyan érték, amely lehetővé teszi, hogy leírja a termikus egyensúly szervek között, amelyek termikus érintkezésben. Ha a T1 és T2, - a hőmérséklet a két test, a kapcsolatban T1 = T2 egyenlő-állapotban termikus egyensúly. Ha a T1> T2, akkor a termikus érintkezést te-Lamy T1 hőmérséklet csökken, a T2 - Nagyítás-vatsya idejéig igazítás testhőmérsékletet, azaz annak megállapítását, termikus egyensúly ... Nyilvánvaló, a törvény szerint a termodinamika nulla, ha T1 = T2 = Ts és T2, majd T1 = T3, ahol T1. T2 és T3 - a hőmérséklet a három testet. A vázolt-Nogo, hogy a hőmérséklet egy olyan paraméter, a termodinamikai állapotát a rendszer, és megtalálhatók az állapotegyenlet a rendszer. Például, az ideális-mol-gáz vM. termodinamikai egyensúlyban a nyomás p, mi van.
3. Besorolás változások az állam termodinamikai rendszer
Az állapota termodinamikai rendszer változhat spontán vagy érintkezés eredményeként más C-szár, a környezetet. Bármilyen változás a rendszer állapotot nevezik a folyamatot. Termodinamika-Vaeth tekinteni csak azokat a folyamatokat, amelyekben a kezdeti és a végső állapotok egyedi módon meghatároznak a számos paraméter-készlet, mint például a hőmérséklet és a nyomás, vagy Dru-gimi. Ha a rendszer átmegy folyamatos sorozatát végtelen végtelenül közel egyensúlyi állapotok beszélhetünk egyensúlyi Mr. termodinamikai folyamatot. Közbenső állapotokat, amelyeken keresztül a rendszer nem lehet az egyensúlyi-CIÓ. Ebben az esetben a folyamat nem egyensúlyi.
Valós körülmények között, a folyamatok fordulnak elő véges sebességgel, és ezért nem egyensúlyi. Azonban a lassabb folyamat, ezért közelebb egyensúly. Emiatt az egyensúlyi folyamatok említett kvazista-iai. Ideális esetben a kvázi-statikus végtelenül lassan áramló folyamat, amelynek során a termodinamikai rendszer és a környezet adott időben a végtelenül közel egyensúlyi állapotot.
Ha a folyamat ugyanaz marad minden a termodinamikai paramétereket a rendszer, akkor beszélünk izoprotsesse. Ezek a folyamatok a következők:
izotermikus áramló állandó tempera-rendszer kerek (T = const);
izobár áramló állandó nyomáson a B-tem (p = const);
izochor megváltoztatása nélkül a rendszer térfogata (V = const).
Gyakorlati szempontból lényeges folyamatok kör vagy ciklus alapját képező működését számos eszközt, termikus gépek.
A ciklus az a folyamat, amely a termodinamikai-lic rendszer, áthalad egy sor állam, visszatér az eredeti állapotába, azaz a. E. végén a folyamat kezdeti és végső állapotait ugyanazon a rendszeren.
Nagyon fontos a termodinamika fogalmait Obra-timogo és visszafordíthatatlan folyamatokat.
Úgynevezett reverzibilis folyamat, amely lehet végrehajtani fordított irányban, a termodinamika-dasági rendszer át kell haladnia ugyanazon Államokban, mint abban az esetben, az előre irányban a folyamat, csak egy inverz-szekvenciát. Ha így egy reverzibilis folyamat az előre és hátra rendszer etsya visszatér az eredeti állapotába, és a környezetben nem kell tartani a szükséges változtatásokat.
Bármely eljárás, beleértve a ciklusos-vezetőképes nem felelnek meg a fent leírt feltételek mellett, az visszafordíthatatlan.
Valódi kapcsolódó folyamatok az energia eloszlatását a súrlódás, a hővezetés és egyéb okok miatt, nem visszafordítható. Azonban sokan közülük alulreprezentáltak meghatározott feltételek hasonlóak visszafordítható.