ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Некоторые понятия и определения из "Курс химической термодинамики" Термодинамической системой называется совокупность макроскопических тел (одно тело или даже его часть), поведение которых изучается термодинамическими методами. Все остальные тела объединяются в понятие окружающей среды. Поведение окружающей среды и изменения, происходящие в ней, при термодинамическом анализе подробно не рассматриваются. Часто окружающую среду представляют в виде одного или нескольких тел с онределенными свойствами. Поверхность, отделяющая термодинамическую систему от окружающей среды, носит название контрольной поверхности. [c.7] Термодинамическая система, контрольная поверхность которой не допускает обмена массы с окружающей средой, называется закрытой. Система, которая может обмениваться массой с окружающей средой, называется открытой. Система, лишенная возможности обмениваться с окружающей средой как массой, так и энергией, называется изолированной. [c.7] Опыт наблюдения за поведением систем, находящихся в условиях достаточно хорошей изоляции, показал, что с течением времени в изолированной системе прекращаются всякие макроскопические изменения и значение любой физической величины в каждой точке данной системы остается постоянным во времени. Такое состояние изолированной системы называется равновесным. Между частями термодинамической системы, находящейся в равновесном состоянии, отсутствует макроскопический перенос энергии. Равновесное состояние не может изменяться само собой, без внешних воздействий на систему. [c.7] Состояние системы характеризуется совокупностью значений физических величин, которые отражают ее свойства и называются функциями состояния системы. [c.7] Если система не является изолированной, то ее состояние может изменяться. Изменение состояния системы называется термодинамическим процессом. Изменение состояния может сопровождаться перераспределением массы между отдельными составляющими системы, как это бывает, например, при фазовых и химических превращениях. Такие системы будем называть сложными в отличие от простых систем, состав которых во всех процессах остается пестоянным. [c.7] Различные формы одного и того же вещества (отличающиеся по своим физическим свойствам), разделенные поверхностями раздела, на которых скачком меняются свойства, и способные к сосуществованию и взаимному переходу, называются фазами. Не следует отождествлять агрегатные состояния с фазами. В то время как агрегатных состояний всего три — твердое, жидкое и газообразное, фаз может быть много даже у одного и того же вещества. Например, твердый углерод может находиться в двух кристаллических модификациях (алмаз и графит), являющихся двумя различными твердыми фазами. [c.8] Энергия представляет собой общую меру различных форм движения материи. Соответственно формам движения материи различают виды энергии, такие как механическая, электрическая, химическая и т. п. Всякая термодинамическая система в любом состоянии обладает некоторым запасом энергии. Основным термодинамическим понятием является внутренняя энергия системы. [c.8] Внутренняя энергия представляет собой энергию всех видов движения микрочастиц, составляющих систему, а также энергию их взаимодействия между собой. Внутренняя энергия складывается из энергии поступательного, вращательного и колебательного движения молекул, энергии межмолекулярного и внутримолекулярного взаимодействия, энергии внутриатомного и внутриядерного взаимодействия и др. [c.8] Энергию внутримолекулярного взаимодействия, т. е. энергию взаимодействия атомов в молекуле, часто называют химической энергией. Изменение этой энергии имеет место при химических превращениях. [c.8] Для однородной термодинамической системы используют удельную величину внутренней энерх ни, отнесенную к единице количества вещества. [c.9] Если система не обменивается энергией с окружающей средой, т. е. является изолированной, то изменение ее внутренней энергии равно нулю. Поэтому при наличии в изолированной системе химических (или фазовых) превращений в ней имеет место превращение одной формы движения материи (химической) в другие или соответственно одного вида энергии в другие. [c.9] В отдельных случаях при термодинамическом анализе возникает необходимость учитывать потенциальную и кинетическую энергию системы в целом. Потенциальная энергия обусловлена положением системы в поле внешних сил, например в поле силы тяжести. Кинетическая энергия определяется скоростью движения системы относительно тел окружающей среды. Из этого видно, что потенциальная и кинетическая энергия зависят не только от внутренних свойств самой системы, но и от свойств тел окружающей среды, поэтому они не входят в состав внутренней энергии системы. [c.9] Вернуться к основной статье