ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Термодинамическая система из "Прикладная термодинамика и теплопередача " Предметом изучения термодинамики являются макроскопические системы, состоящие из большого числа материальных частиц или полей. [c.4] Термодинамической системой называют совокупность тел (а также полей), взаимодействующих друг с другом. Взаимодействие может быть механическим, тепловым, массообменным. Механическое взаимодействие между телами осуществляется посредством сил (в частности, сил давления, электромагнитных и других) тепловое взаимодействие состоит в передаче тепла и осуществляется путем теплопроводности (при непосредственном тепловом контакте) или излучения тепла обмен массой заключается в переносе вещества через границы области, занимаемой системой. [c.4] Системы, в которых возможны все три типа взаимодействия, называют открьь тыми. Системы, в которых обмен веществом не происходит, называют Систему, которая не может обмениваться теплотой с другими системами, называют теплоизолированной у или адиабатически изолированной. Систему, совершенно не взаимодействующую с другими системами, называют изолированной. Систему, состоящую из одной фазы вещества (одного или нескольких), называют гомогенной. В соответствии с различными видами агрегатного состояния вещества различают твердую (кристаллическую), жидкую, газообразную и плазменную фазы. Систему, имеющую во всех своих частях одинаковые свойства, называют однородной. Систему, которая состоит из нескольких различных гомогенных частей, отделенных друг от друга поверхностями раздела, называют гетерогенной. [c.4] В каждом из состояний термодинамическая система обладает вполне определенными свойствами. Эти свойства могут быть интенсивные и экстенсивные (аддитивные). Первые не связаны с массой системы, вторые зависят от массы системы. Если систему разделить на несколько вполне аналогичных частей (подсистем), то интенсивные свойства каждой из частей будут те же самые, что и всей системы в целом экстенсивные свойства каждой из частей равны соответствующим свойствам системы в целом, поделенным на число частей. В однородной системе экстенсивные свойства пропорциональны массе системы. Может оказаться, что частное от деления двух экстенсивных величин представляет собою интенсивную величину простым примером может служить плотность, равная отношению массы тела О к его объему V. Это означает, что разделение всех свойств на интенсивные и экстенсивные в известной степени не принципиально. [c.4] Макроскопические величины, характеризующие состояние термодинамической системы, а следовательно, и ее свойства, называют термодинамическими параметрами. Различают внешние параметры, связанные с состоянием окружающей рассматриваемую систему среды, и внутренние параметры, отвечающие состоянию самой системы. [c.4] Каждому состоянию системы соответствуют определенные значения по крайней мере некоторых термодинамических параметров такие термодинамические параметры могут считаться функциями состояния системы. [c.4] Если состояние термодинамической системы не меняется с течением времени, т. е. если свойства системы, а следовательно, и термодинамические параметры ее, сравниваемые в два различных момента времени, одинаковы, то говорят, что система находится в термодинамическом равновесии. [c.4] Состояние равновесия отличается от стационарного состояния системы (когда значения термодинамических параметров поддерживаются неизменными во времени за счет внешнего воздействия) тем, что при прекращении внешнего воздействия в системе, находившейся до этого в стационарном состоянии, некоторые из термодинамических параметров будут изменяться в системе же, находящейся в равновесии, все без исключения термодинамические параметры сохраняют всегда постоянное значение. [c.4] Если равновесие имеет место в каждой из частей, составляющих систему, но между отдельными частями — всеми или некоторыми—равновесие отсутствует, или если. [c.4] Термодинамические параметры системы имеют в состоянии равновесия, в том числе и в локально-равновесном состоянии, вполне определенные значения этим состояние равновесия отличается от неравновесного состояния, когда некоторые из параметров имеют в разных частях системы различное, изменяющееся с течением времени значение. Для характеристики неравновесного состояния необходимо задавать большее число параметров, чем для равновесного состояния это одно из отличий неравновесного состояния от равновесного. [c.5] Равновесие системы обусловливается внутренними факторами и поэтому однозначно определяется теми из внутренних (характеризующих только состояние самой системы) параметров, которые не зависят от размеров системы, т. е. интенсивными внутренними параметрами. Сами внутренние параметры в состоянии равновесия в общем случае зависят от внешних условий, в которых находится система, т. е. от внешних параметров исключение составляют изолированная система, состояние которой определяется исключительно внутренними параметрами. [c.5] Параметры, выбранные в качестве определяющих состояние равновесия системы, называют независимыми] все другие термодинамические параметры (или более обще, любые свойства системы) в равновесном состоянии могут быть выражены через эти независимые параметры и поэтому являются зависимыми, т. е. функциями независимых параметров. Число независимых параметров, определяющих равновесное состояние, различно для разных систем оно устанавливается либо из опыта, либо теоретически исходя из кинетической теории вещества. В частности, для однородных систем число независимых параметров составляет всего два. [c.5] Вернуться к основной статье