Документ взят из кэша поисковой машины. Адрес
оригинального документа
: http://www.sao.ru/hq/educat-Old/educat_old/gorokhov/4v1_5.htm
Дата изменения: Wed Jul 31 14:25:25 2013 Дата индексирования: Sun Apr 10 17:21:57 2016 Кодировка: Windows-1251 Поисковые слова: п п п п п п п п п п п п п п п п п п п |
САНКТ ПЕТЕРБУРГ 1999 |
|||||||||||||||||
|
ГЛАВА 1 Термодинамическое описание равновесных изолированных (закрытых) макросистем |
||||||||||||||||
1.5
Условие термодинамического равновесия
|
|||||||||||||||||
ОСНОВНАЯ ТЕМА Получим уравнение, которое объединяет первый и второй закон термодинамики. Используя (10), получаем: TdS>dQ. Подставив dQ в уравнение dU=dQ-dA, получаем: ![]() Согласно второму закону термодинамики в закрытой системе самопроизвольно могут проходить только такие процессы, при которых энтропия системы возрастает. Экспериментально показано, что энтропия достигает максимального значения, когда система приходит в термодинамическое равновесие.
ПРИНЦИП МАКСИМУМА ЭНТРОПИИ КАК УСЛОВИЕ РАВНОВЕСИЯ. Поэтому условием равновесия закрытой системы является максимум энтропии системы: ![]() Важным является то, что энтропия остается постоянной или уменьшается при любых малых отклонениях системы от состояния равновесия. Естественным процессом является стремление изолированной системы к состоянию равновесия. При этом в процессе стремления к равновесию энтропия изолированной системы возрастает. Условию равновесия с учетом (11) и (12) можно придать форму: Введем новую физическую величину, которая показывает ту часть внутренней энергии, которая может быть "высвобождена" в работе совершаемой системой согласно второму закону термодинамики. Для этого в формуле (13) фиксируем T=const и преобразуем: ![]() Обозначим : F=U-TS. Величина F получила название СВОБОДНОЙ энергией системы. Имеем условие равновесия: ![]() Отсюда следует ряд важных закономерностей: А) В изотермических процессах работа системы равна убыли свободной энергии системы. Б) При любых малых отклонениях необратимых систем из положения равновесия свободная энергия системы возрастает Из cоотношений приведенных выше (12-15) следует, что внутренняя энергия системы может изменяться за счет обмена теплом и работой. Но энергия системы может изменяться при изменении числа частиц (N) в ней. Это связано с тем, что каждая уходящая из системы частица уносит определенное количество энергии. Отсюда уравнение (10) имеет вид: ![]() здесь: dA=PdV - работа, которую совершает система против внешнего давления, параметр j называется химическим потенциалом. Химический потенциал количественно описывает изменение внутренней энергии тела при изменении числа чаcтиц в условиях постоянства энтропии и объема тела.
|
Аннотация Предисловие Мет. указания Введение |
||||||||||||||||
ГЛАВА 1 1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 1.6 1.7 ГЛАВА 2 2.1 2.2 2.3 |