ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Термодинамическое равновесие. Внешние и внутренние параметры из "Введение в термодинамику Статистическая физика " Как известно, задача термодинамики — это изучение свойств тел в состоянии равновесия ( термодинамического равновесия ). Эта же задача ставится и в статистической термодинамике, которой будет посвящена эта глава книги. Только в статистической теории мы будем исходить из определенных представлений о строении тела — его молекулярной структуры, будем считать, что нам известны силы, действующие между его частицами, и взаимодействие его частиц с внешними телами. Задача статистической термодинамики — исходя из определенной молекулярной модели тела, найти свойства этого тела и их зависимость от температуры и внешних условий, в которых оно находится. [c.181] В классической статистике состояние системы определяется, так же как в классической механике, заданием всех координат и скоростей (или импульсов) системы. [c.181] Разберем более подробно, как можно поставить задачу статистической термодинамики. Для конкретности рассмотрим задачу на примере, предполагая, что наша система — газ. [c.181] Состояние газа определяется заданием координат и скоростей всех его молекул. Однако, кроме этого, нужно как-то задать и другие условия, в которых находится наша система. Нужно определить ноложение стенок сосуда, положение внешних тел, действующих на молекулы газа с определенными силами, или величину этих внешних сил (например, силы тяжести). [c.181] Координаты внешних по отношению к рассматриваемой системе тел или любые их функции мы называем внешними параметрами. Величины, зависящие от координат и скоростей частиц рассматриваемой системы (которые могут зависеть также и от внешних параметров), будем называть внутренними параметрами системы. Любая однозначная функция состояния системы, т. е. функция координат п скоростей частиц, является, таким образом, внутренним параметром. [c.181] Задание внешних параметров еще не определяет полностью условий, в которых находится система. Кроме этого нужно еще знать, как происходит тепловой обмен с окружающими телами. Можно, например, рассматривать систему, для которой этот тепловой обмен исключен,— систему, помещенную в адиабатическую оболочку. Можно также рассматривать систему, способную обмениваться теплом с окружающими телами заданной температуры. В этом случае мы будем говорить, что система находится в термостате. [c.182] Выводы термодинамики обычно используют следующее положение Значения всех внутренних параметров при тер.чодинами-ческом равновесии зависят только от внешних параметров и те.ч-пературы. [c.182] Например, давление тела (внутренний параметр) при равновесии зависит от объема сосуда (внешний параметр) и температуры. Зависимость эта дается уравнением состояния. Точно так же электрический момент тела при равновесии зависит от электрического поля и объема тела (плотности) — внешних параметров и температуры, так как диэлектрическая проницаемость есть функция плотности и температуры. Степень диссоциации в газе при равновесии определяется занимаемым объемом и температурой. [c.182] Энергия системы Е при равновесии также зависит только от a , 2, , Т. Поэтому мы можем исключить температуру и вместо нее ввести энергию системы. Тогда данное положение термодинамики можно формулировать так При термодинамическо.ч равновесии все внутренние параметры суть функции только внешних параметров и энергии, т. е. [c.182] Будем рассматривать систему, находящуюся при определенных внешних условиях. Это означает, во-первых, что внешние параметры имеют заданные значения. Предполагая это, мы отвлекаемся тем самым от теплового движения внешних тел, положение которых определяют эти внешние параметры. Во-вторых, предполагается, что либо система заключена в адиабатическую оболочку, либо задана температура тел, с которыми система находится в тепловом контакте. [c.183] Вернуться к основной статье