ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Феноменологические соотношения из "Термодинамический расчет высокотемпературного газа" термодинамический метод описания системы для газового разряда в разумных пределах допустим. В этом случае к газовому разряду должны применяться все понятия, присущие обычным термодинамическим системам. Среди всех понятий наиболее неощутимым именно для газового разряда является понятие термодинамической температуры Т. Очевидно это является следствием того, что в качестве характеристик газового разряда называют температуры компонентов смеси. Эти величины по своей сути не могут называться температурами (поэтому они взяты в кавычки). Они характеризуют статистическое распределение частиц по энергиям и называются модулями распределения. Температура — величина специфическая лишь для термодинамики. [c.17] Газоразрядную систему, которая слабо взаимодействует с окружающей средой, можно (с определенным приближением) характеризовать термодинамической температурой, которая, как и при равновесии, будет определять тепловое отношение системы с окружающей средой и определять ее теплосодержание. Одновременно сохраняются (также с определенным приближением) и статистические температуры, но вследствие специфики электрического взаимодействия нарушается равенство (2.1). Связи статистических температур можно найти из кинетического рассмотрения системы, а их связь с термодинамической температурой — из термодинамических соотношений. [c.17] В термодинамике существуют два метода решения задачи метод круговых циклов и метод термодинамических потенциалов. Наибольшее распространение получил метод термодинамических потенциалов. По этому методу для равновесной термодинамической системы можно подобрать функции, или потенциалы, через которые легко выражаются остальные характеристики или параметры системы. [c.18] В самом общем случае наша система имеет следующие параметры V — объем Т — термодинамическая температура р — давление Е — напряженность электрического поля Ме, — число частиц в объеме V Те, Тг, Та — модули распределения, или статистические температуры Га.в, Tiв — температуры возбуждения атомного и ионного газов. Состояние термодинамической системы при наличии в ней химических реакций или других внутренних процессов определяется заданием внешних параметров (давление иногда выступает в роли внешнего параметра), температуры, а также теми процессами, которые происходят в системе. Следует отметить, что упомянутые процессы в системе уравновешены, или обратимы, т. е. система не обладает тенденцией к последующему развитию. Знание этих процессов необходимо для нахождения связей между параметрами, на которые эти процессы влияют. В нашем случае к числу уравнений таких процессов можно отнести следующие. [c.18] При этом следует отметить, что в отличие от простой термодинамически равновесной системы состояние нашей системы будет задаваться тремя параметрами, поскольку добавилась внешняя электрическая степень свободы, или приложенная к разряду разность потенциалов. Таким образом, для полного решения задачи не хватает двух уравнений (число неизвестных равно двенадцати). Эти два уравнения мы должны получить из рассмотрения условий равновесия термодинамической системы. Условий равновесия может быть столько, сколько можно составить потенциальных функций состояния. Выбор той или иной функции для отыскания условий равновесия зависит от условий или процессов, с помощью которых система переходит от одного равновесного состояния к другому. [c.18] Кроме того, для случая собственного дискретного излучения газа его можно принять практически непрозрачным (даже при / —10 мм рт. ст.). Излученный гамма-квант испытывает очень большое число соударений (примерно 10 —10 ), и длина свободного пробега его очень мала. Это приводит к тому, что собственное дискретное излучение близко к равновесию с электронным газом и между ними приближенно соблюдается принцип детального равновесия, поэтому их модули распределения близки Та.в Т и Г,в Г . [c.20] Это уравнение накладывает определенные условия на параметры системы, находящейся в квазиравновесном состоянии. Помимо уравнения (2. 5) на параметры системы наложены связи, представленные в следующем виде. [c.21] Умножим уравнения 2—4 в (2. 9) на соответствующие множители Лагранжа и сложим все уравнения. [c.21] Этим ограничиваются возможности феноменологической термодинамики. Дальнейшее изложение будет связано со статистическим рассмотрением задачи и нахождением вида функций Ф, й и р. [c.23] Вернуться к основной статье