ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Основные положения классической термодинамики из "Введение в термоупрогость " Вспомним некоторые основные понятия термодинамики [3, 24]. [c.19] Всякое материальное тело, состоящее из большого числа частиц и взаимодействующее с окружающей средой, называется термодинамической системой. [c.19] Состояние термодинамической системы характеризуется рядом макроскопических величин, называемых термодинамическими параметрами. [c.19] Параметры системы разделяются на внешние, характеризующие внешние условия, в которых находится термодинамическая система, и внутренние, зависящие от движения и взаимодействия входящих в систему микрочастиц (молекул). В этом смысле деформации упругого тела являются внешними параметрами. К внутренним параметрам относятся плотность, внутренняя энергия и др. [c.19] Совокупность независимых термодинамических параметров полностью определяет состояние системы. Другие величины, определяемые состоянием системы в рассматриваемый момент, являются функциями состояния. [c.19] Термодинамическая система, предоставленная самой себе при неизменных внешних условиях, приходит в состояние равновесия, характеризуемое постоянством всех параметров и отсутствием макроскопических движений. Такое состояние системы называется состоянием термодинамического равновесия. [c.19] С понятием о термодинамическом равновесии связано понятие о температуре. [c.19] Опыт показывает, что две системы, каждая из которых при тепловом контакте с третьей находится в состоянии термодинамического равновесия, будут находиться в состоянии термодинамического равновесия между собой независимо от различия или равенства их внешних параметров (свойство транзитивности термодинамического равновесия). Из этого свойства следует, что состояние термодинамического равновесия системы определяется не только ее внешними параметрами, но и еще одной величиной, характеризующей ее внутреннее состояние. Эта величина, имеющая одно и то же значение для всех систем, находящихся в состоянии термодинамического равновесия, называется температурой. [c.19] Положение о существовании температуры как особой величины, характеризующей состояние равновесной системы, называется нулевым законом термодинамики. [c.20] При термодинамическом равновесии все внутренние параметры системы являются функциями внешних параметров и температуры. [c.20] Если макроскопические свойства системы изменяются со временем, то говорят, что в такой системе происходит процесс. [c.20] Процесс называется равновесным , когда изменение всех параметров системы происходит бесконечно медленно, так что система в каждый момент времени находится в состоянии термодинамического равновесия. [c.20] Равновесный процесс является обратимым процессом, т. е. таким процессом, который может пройти в обратном направлении через те же состояния, что и прямой процесс, не вызвав в окружающей среде никаких изменений. [c.20] Процесс, сопровождающийся существенным нарушением равновесного состояния, называется нестатическим. Характерной особенностью такого процесса является его необратимость, т. е. невозможность возвращения системы в первоначальное состояние без того, чтобы в окружающей среде не произошли какие-либо изменения. С этой точки зрения процесс теплопередачи при конечной разности температур необратим. [c.20] Полная энергия системы состоит из внешней энергии, связанной с движением системы как целого (кинетической энергии движения системы и изменения ее потенциальной энергии), и внутренней энергии, являющейся энергией всех видов движения и взаимодействия микрочастиц, из которых состоит система. [c.20] Внутренняя энергия и является функцией состояния и в равновесном процессе определяется внешними параметрами и температурой. [c.20] Взаимодействие термодинамической системы с окружающей средой заключается в обмене энергии между окружающей средой и системой путем совершения работы и путем передачи тепла. Работа есть способ передачи энергии, связанный с изменением внешних параметров. Количество энергии, полученное системой таким образом, называется также работой и обозначается через W. [c.20] Способ передачи энергии без изменения внешних параметров, обусловленный изменением температуры, называется процессом теплообмена. Переданное при этом системе количество энергии называется теплотой и обозначается через Q. [c.20] Ни работа, ни теплота не являются функциями состояния системы и имеют смысл только тогда, когда совершается процесс, при котором происходит изменение состояния системы. [c.21] Если состояние системы изменяется только за счет изменения внешних параметров, а обмен энергией с окружающей средой в форме теплоты не происходит, то система называется адиабатически изолированной, или адиабатической. [c.21] Вернуться к основной статье