Термодинамические величины

Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Перейти к: навигация, поиск
Термодинамические величины
Thermodynamics navigation image.svg
Статья является частью серии «Термодинамика».
Энтропия
Количество теплоты
Термодинамическая работа
Химический потенциал
См. также: Термодинамические потенциалы.
Разделы термодинамики
Начала термодинамики
Уравнение состояния
Термодинамические величины
Термодинамические потенциалы
Термодинамические циклы
Фазовые переходы
править
См. также «Физический портал»

Термодинамическими величинами называют физические величины, используемые для описания состояний и процессов в термодинамических системах. Термодинамика рассматривает эти величины как некоторые макроскопические параметры, присущие системе или процессу в системе, но не связывает их со свойствами системы на микроскопическом уровне рассмотрения. Это служит предметом рассмотрения в статистической физике.

Функции состояния[править | править вики-текст]

Функцией состояния называют любую термодинамическую величину, которая зависят только от текущего состояния системы и не зависят от того, каким путём система пришла в это состояние. В термин функция при этом вкладывают смысл, отличающийся от принятого в математике. С математической точки зрения одна и та же термодинамическая функция состояния может — в зависимости от ситуации — рассматриваться и как независимая переменная, и как функция других термодинамических величин, характеризующих состояние системы.

К функциям состояния относятся, например,

Эти величины не являются независимыми. Связь между термодинамическими функциями состояния для конкретной системы задаётся уравнениями состояния.

Параметры состояния[править | править вики-текст]

Поскольку функции состояния связаны между собой уравнениями состояния и другими уравнениями (например, уравнением Гиббса — Дюгема), для однозначной характеристики состояния системы оказывается достаточным знания только немногих величин, называемых независимыми переменными состояния или, более кратко, параметрами состояния термодинамической системы. Остальные термодинамические функции состояния являются математическими функциями параметров состояния и определяются однозначно, если заданы значения последних. При этом для многих задач не имеет значения, известны ли конкретные уравнения состояния изучаемой системы; важно только, что соответствующие зависимости всегда реально существуют. Число параметров состояния зависит от характера конкретной системы, а выбор их в принципе произволен и связан с соображениями целесообразности[1].

Функции процесса[править | править вики-текст]

Функции процесса зависят не только от текущего состояния системы, но также и от пути, по которому система пришла в данное состояние.

К функциям процесса в термодинамике относят

Для равновесных процессов эти величины могут быть выражены через функции состояния с помощью интегрирующего множителя:

  • dS = \frac{\delta Q}{T}, где S (энтропия) и T (абсолютная температура) — функции состояния,
  • P dV = \delta A, где P (давление) и V (объём) — функции состояния.

См. также[править | править вики-текст]

Примечания[править | править вики-текст]

Литература[править | править вики-текст]

  • Герасимов Я. И., Древинг В. П., Еремин Е. Н. и др. Курс физической химии / Под общ. ред. Я. И. Герасимова. — 2-е изд. — М.: Химия, 1970. — Т. I. — 592 с.