Termodinamikai potenciálok és karakterisztikus függvények
Az alapvető egyenlete termodinamika zárt rendszerek, amelyekben kémiai reakciók nem
Ez az egyenlet magában foglalja az öt változó. Három értéket lehet mérni. A változás a belső energia mérhető a feltétellel állandóságának hangerőt. Az entrópia nem lehet közvetlenül mérni, de ki lehet számítani, ha tudjuk, hogy a fennmaradó mennyiségeket. A paraméterek és összekapcsolt hő- állapotegyenlete formájában
így lehet választani csak két független paramétereket.
A belső energia lehet kifejezni termikus paraméterek keresztül kalorikus állapotegyenlete formájában
Mind a rendszer állapota egyenletek alapján kiválasztott kísérleti adatok vagy elméleti ábrázolások.
Postroeniekaloricheskogo állapotegyenlete alapján hőkapacitása méréseket.
Body hőkapacitású C az aránya egy végtelenül kis mennyiségű hőt. a kapott testet a megfelelő növekmény a hőmérséklet:
Amikor a tömeg a test egy, ez az úgynevezett fajlagos hőkapacitása. Több kényelmes moláris hőkapacitás - hőkapacitása egy mól anyagra.
a hőmérséklet növekmény még nem teljesen határozza meg, hogy végtelenül közel állapot, amelyben a rendszer átmenetek egy adott állapotban.
Vegyük például, fizikailag homogén test, az állam, amely teljesen által meghatározott két paraméter, amely akár a térfogat és a hőmérséklet.
Hagyja, hogy a kezdeti állapot pedig egy pont (lásd. Ábra.). Rajzolj egy egyenes vonal. párhuzamos kötetek és attól bizonyos távolságban tengelye összeggel pont. Minden pont ezen a vonalon, hogy képviselje az állam az azonos hőmérsékletű. de különböző mennyiségben. az állam a rendszer mehet be a különböző hasonló körülmények között. hazugság ezen a vonalon. Mindezen átmenet felel meg egy és ugyanazon hőmérséklet-emelkedés, de általában elmondható, különböző mennyiségű hőt. Más lesz, és a hőkapacitása a rendszerben olyan átmeneteket.
Ezért, a hőkapacitás egy jellemző nem bármely állam a rendszer, és a két végtelenül közel azt állítja, amelyek közül az egyik az elsődleges, és a másik végén.
Ahelyett, hogy a két végtelenül közel állam, akkor az egyiket, és az irányt az átmenet a rendszer egy végtelenül közel államokban.
Így a hőkapacitás nem függvénye a kondíció és jellemző egy végtelenül kicsi folyamat. által elkövetett szervezetben.
Adjunk ezek az érvek kvantitatív formában.
A kötet nem csak attól függ a hőmérséklettől. hanem Dalen. Attól függően, hogy a nyomás arány bármilyen értéket felvehet. Annak érdekében, hogy ez a kifejezés egyértelmű jelentése, szükséges rögzíteni az értéke ez az arány. Más szóval, meg kell határozni a síkban irányt a módot, ahogyan a rendszer megy egy végtelenül közel államokban.
Mivel ez a terület bármi lehet, a hőtároló képessége. Általában elmondható, hogy bármilyen értéket felvehet címről címre. Különösen:
izotermikus folyamat. mint ebben az esetben.
Egy adiabatikus folyamat.
Különösen fontosak a hőkapacitása állandó mennyiség (izochor hőkapacitása) és állandó nyomáson (izobár fajhő).
Ha az állandó marad, akkor. és így
Ha a folyamat megy végbe a nyomás állandó, akkor a meghatározás alapján az entalpia. ezért
Az alapvető egyenlete termodinamika zárt rendszerek a következő öt változó. Három értéket lehet mérni. Független paraméterek lehetnek bármely két a következő öt változó, így lehetséges, hogy írjuk le a számos állami funkció két független változó, stb
A termodinamika, gyakran használják jellemző a rendszer.
A funkció a rendszer állapotának a két egymástól független paraméter az úgynevezett jellemző, ha az összes termodinamikai tulajdonságait a rendszer lehet kifejezni ezt a funkciót és származékai tekintetében ezeket a paramétereket.
Például, a funkció - a jellemző. és függetlenek paramétereket, és határozzuk meg a következő egyenlet alapján (*).
Egy entalpia értéket határozzuk meg a kapcsolatot
Könnyen látni, hogy az ilyen feladatokat is jellemzőek. Felvehet egy még számos jellegzetes funkciók, hanem általában a termodinamika a leggyakrabban használt négy:
Értékre a (*) és (**), írunk a különbségek ezen funkciók és határozza meg a szabványos változók megfelelő jellemzője:
Helmholtz szabad energia F.
Szabadentalpia G.
Funkciók is nevezik termodinamikai potenciálok. Adunk a meghatározása a termodinamikai potenciál.
Termodinamikai potenciál a karakterisztikus függvény, amely alábbhagyott egy reverzibilis folyamat, futó konstans értékek megfelelő pár paraméterek megfelel a maximális hasznos munkát.
Termodinamikai potenciálok hajlamosak minimalizálása a mozgás a rendszer egyensúlya. Átírása kompakt differenciális expressziója négy termodinamikai potenciálok:
Képlet (***) képezik az alapját a termodinamikai összefüggések, amelyek összekapcsolják a termodinamikai mennyiségek egymással és a kísérleti úton meghatározott paramétereket. Ilyen arányok különféle módokon nyert. Például, van egy kifejezés a teljes eltérés az űrlap
Aztán a következő egyenlet alapján:
A () és (), akkor kap egy sor hasznos kapcsolatok termodinamikai mennyiségeket.
Entrópia szokás tekinteni függvényében változó; vagy. Megadása a kifejezés a teljes eltérés lelet közötti kapcsolatok az entrópia és a kísérletileg meghatározható rendszer paramétereit.