ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Гомогенные и гетерогенные системы. Фазы и компоненты из "Термодинамика" Физика изучает закономерности наиболее простых форм движения (механического, теплового, электромагнитного и др.) соответствующих структурных видов материи. Общая мера этих форм движения при их превращении из одной в другую называется тергией. [c.17] Система, не обменивающаяся с внешними те.ча.ми 1ш энергией, ни веществом (в том числе и излучением), называется изолированной. [c.17] В термодинамике постулируется, что изолированная макроскопическая система с течением времени приходит в состояние термодинамического равновесия и никогда шмопроизвольно выйти из него не может (первый, или основной, постулат термодинамики). [c.17] Являясь результатом обобщения опыта, это первое исходное пoJЮжeниe термодинамики, справедливое для изолированных систем, может быть названо общим началом термодинамики так как являегся основой всей термод шамики и определяет рамки ее применимости. [c.17] В тех же случаях, где флуктуации существенны, термодинамический подход спанови1Ся неправомерным и необходимо статистическое рассмотрение. При этом обнаруживается несогласованность выводов термодинамики и. статистической физики, которая обусловливается ограниченностью и относительностью первого исходного положения термодинамики. Уяснение этого обстоятельства показывает, что термодинамическое и статистическое рассмотрения макроскопических систем не исключают, а дополняют друг друга. [c.18] Первый постулат о термодинамическом равновесии приводит не только к нижнему пределу применимости термодинамики (системы с малым число.м частиц Л - 1), но и ограничивает ее применение к реальным системам сверху, так как для систем галактических размеров этот юстулат не имеет места не учитываемое обычно в земных условиях гравитационное взаимодействие между частицами в случае очень больших систем приводит к качес1венно. новому их поведению — возникновению непрерывно сменяющих друг друга больших флуктуаций. Такие системы одинаково часто как приближаются к некоторому среднему равновесию, так и удаляются от него. [c.18] Второе исходное положение термодинамики (второй постулат) связано с другими свойствами термодинамического равновесия как особого вида теплового движения. Опыт показывает, что если две равновесные системы А В привести в тепловой контакт, то независимо от различия или равенства у них внешних параметров а, они или остаются по-прежнему в состоянии термодинамического равновесия, или равновесие в них нарушается и спустя некоторое время в нроцес-се теплообмена (обмена энергией) обе системы приходят в другое равновесное состояние. Кроме того, ес.т имеются три равновесные системы А, В. С и если системы А и В порознь находятся в равновесии с системой С, то системы А и В находятся в термодинамическом равновесии и между собой свойство транзитивности термодинамического равновесия). [c.18] Темнература, как мы видим, является термодинамически равновесным параметром, так как существует только у термодинамически равновесных систем, притом у таких, части которых не взаимодействуют друг с другом (т. е. энергия взаимодействия частей мною меньше их собственной внутренней энергии), так что энергия системы равна сумме энергий ее частей. Следовательно, согласно второму исходному положению термодинамики, энергия термодинамических систем является аддитивной функцией. Большие гравитирующие системы не являююя поэтому термодинамическими, так как для них принцип аддитивности энергии не выполняется вследствие дальнодействующего характера гравитационных сил. [c.19] Таким образом, второе исходное положение также ограничивает применение термодинамики к реальным системам. [c.19] Положение о существовании температуры может быть сформулировано также следующим образом. В 1 мы установили, что равновесное состояние термодинамической системы характеризуется внешними и внутренними параметрами, причем внутренние параметры зависят от положения и движения молекул системы и значений внешних параметров. Положение же о существовании температуры устанавливает, что состояние термодинамического равновесия определяется совокупностью внешних параметров и температурой . [c.19] Следовательно, внутренние параметры хотя и характеризуют состояние системы, но не являются независимыми параметрами равновесной сисгсмы. [c.20] Второе исходное положение термодинамики позволяет определить изменение температурь тела по изменению какого-либо его внутреннего параметра, на чем основано устройство различных термомечров. [c.20] Показания двух термометров с различными термометрическими веществами, вообще говоря, никогда не совпадают, кроме как при О и 100 С, поэтому такое определение температуры, как объективной меры интенсивности геплового движения, является произвольным. Эта произвольность отчасти устраняется, если в качестве термодинамического вещества использовать достаточно разреженные (идеальные) газы. Их коэффициент теплового расщирения а не зависит ни oi темиерагуры, ни oi природы газа. Шкала газового термометра градуируется так же, как и шкала Цельсия, но за нуль температуры принимается —1/а градусов Цельсия (шкала кельвина). [c.21] Вернуться к основной статье