ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Равновесные и неравновесные системы из "Современная термодинамика " Из повседневного опыта известно, что если физическая система изолирована, то ее состояние, определяемое такими макроскопическими переменными, как давление, температура и химический состав, необратимо эволюционирует к инвариантному во времени состоянию, в котором в системе не наблюдается никаких физических или химических изменений. Температура во всех частях системы, находящейся в таком состоянии, становится одинаковой. Такое состояние называется состоянием термодинамического равновесия. В последующих главах мы опишем некоторые другие особенности состояния равновесия. [c.20] Эволюция произвольного состояния к состоянию равновесия происходит в результате необратимых процессов. В состоянии равновесия эти процессы прекращаются. Таким образом, неравновесное состояние можно определить как такое, в котором необратимые процессы вынуждают систему эволюционировать к состоянию равновесия. В некоторых случаях, в особенности в химических системах, все эти превращения под действием необратимых процессов могут происходить настолько медленно, что изолированная система будет казаться достигшей состояния равновесия. Однако более тщательный анализ химических реакций может выяснить неравновесный характер состояния системы. [c.20] Две или более взаимодействующие и обменивающиеся энергией или веществом (или энергией и веществом) системы в конце концов достигают состояния теплового равновесия, в котором температуры систем становятся одинаковыми. Если система А находится в равновесии с системой В, а система В находится в равновесии с системой С, то мы заключаем, что система А находится в равновесии с системой С. Такая транзитивность состояния равновесия иногда называется нулевым началом термодинамики. Итак, равновесные системы характеризуются равномерным распределением температуры, и для них существуют функции состояния — энергия и энтропия. [c.20] В неоднородной системе полная энергия V уже не функция других экстенсивных переменных 3,У и N, как это было в соотношении (1.1.2), и для неоднородной системы определить одно-единственное значение температуры также невозможно. В общем случае каждая из этих переменных — полная энергия 11, энтропия 5, число молей N и объем V — не является более функцией трех других переменных, как в (1.1.2). Однако это ничуть не ограничивает нашу возможность приписывать энтропию системе, которая не находится в термодинамическом равновесии, коль скоро температура локально вполне определена. [c.21] Вернуться к основной статье