Skip to main content
LibreTexts - Ukrayinska

1.8: Рівновага і класична термодинаміка

  1. Last updated
  2. Save as PDF
  • Page ID
    21647

    • \( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \) \( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)\(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)

    Ми розвиваємо класичну термодинаміку шляхом міркування про оборотні процеси, в яких система проходить через низку рівноважних станів. Будь-якому такому процесу відповідає шлях на одному або декількох гібсівських многовидах, доступних системі. Отримана теорія складається з рівнянь, які пов'язують зміни значень функцій стану системи, оскільки система зазнає оборотних змін. З цієї причини тіло теорії, яке ми називаємо класичною термодинамікою, часто називають рівноважною термодинамікою або оборотною термодинамікою.

    Як ми обговорюємо далі в розділі 6, будь-які зміни, які ми можемо насправді спостерігати в реальній системі, повинні бути результатом спонтанного процесу. У оборотному процесі як початковий, так і кінцевий стани є рівноважними станами. При спонтанному процесі початковий стан системи не є рівноважним станом. Спонтанний процес починається з системи в нерівноважному стані і протікає до досягнення рівноважного стану.

    Домен класичної термодинаміки — оборотних процесів — відрізняється від сфери реальних спостережень, оскільки реальні спостереження можуть проводитися лише для спонтанних процесів. Ми усуваємо цей розрив шляхом ретельного відбору реальних систем, які служать моделями для оборотних систем, що населяють нашу теорію. Тобто ми знаходимо, що можемо проводити вимірювання на нерівноважних системах і незворотних процесах, з яких ми можемо оцінити властивості рівноважних систем і оборотних процесів. Говорячи майже те ж саме з іншої точки зору, ми виявляємо, що класичні термодинамічні рівняння, які застосовуються до рівноважних станів, також можуть бути приблизно справедливими для нерівноважних станів. Для багатьох нерівноважних станів, особливо тих, чиї окремі фази однорідні, наближення можуть бути дуже хорошими. Для інших нерівноважних станів, особливо тих, чиї окремі фази помітно неоднорідні, ці наближення можуть бути дуже поганими.