ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Условия равновесия в изолированной однородной системе из "Сложные термодинамические системы Изд.2 " Из разнообразных термодинамических систем, отличающ,ихся друг от друга различными условиями взаимодействия с окружающей средой, наибольший практический интерес представляет рассмотрение условий равновесия в изолированной термодинамической системе. [c.30] Рассмотрим такую систему, условно изображенную на рис. 2-1. Мысленно разделим эту систему на две части (или, как принято говорить, подсистемы) / и 2 и выясним, при каких условиях существует равновесие между этими подсистемами. [c.31] Иными словами, насколько уменьшается объем (или величина X, или внутренняя энергия) первой подсистемы, настолько же увеличивается объем (или величина X, или внутренняя энергия) второй подсистемы. [c.31] Из приведенного вывода понятно, что в случае обычной изолированной системы (в которой совершается только работа расширения) равновесие будет характеризоваться условиями (2-120) и (2-121). [c.33] Действительно, при выводе был молчаливо введен ряд ограничений. Прежде всего этот вывод применим только для случаев таких обобщенных координат, которые обладают свойством экстенсивности и для которых, следовательно, справедливо условие аддитивности (2-103), подобно тому, как это имеет место для объема V. Между тем следует отметить, что для целого ряда обобщенных координат это условие не выполняется. Так, например, для систем, находящихся в гравитационном поле, условие (2-103) является бессмысленным обобщенной координатой в этом случае является высота h, и понятно, что высота центра тяжести системы н6 является суммой высот центров тяжести подсистем. Именно поэтому для таза или жидкости, находящихся в поле тяготения, условие (2-121) не выполняется Давление в столбе газа (жидкости) нарастает с понижением высоты (см. гл. 7). [c.33] В дальнейшем, при рассмотрении различных систем, мы каждый раз будем оговаривать, выполняется ли для обобщенных координат, характеризующих свойства этой системы, условие аддитивности. [c.33] Во-вторых, при выводе мы предполагали, что поверхность раздела между подсистемами не имеет каких-либо особенностей, которые нужно было бы учитывать. Это предположение справедливо, когда мы рассматриваем однофазные системы. В том же случае, когда вещество в подсистемах находится в разных фазах, строго говоря, нужно учитывать поверхностный слой, который, как мы увидим в дальнейшем (гл. 6), обладает рядом особых свойств. [c.33] Наконец, следует подчеркнуть, что условия (2-120) — (2-122) получены для изолированной системы. Между тем для ряда случаев, рассматриваемых нами в этой книге, само понятие изолированности системы не имеет практического смысла. В самом деле, поскольку, например, в настоящее время нам не известны способы экранировки от воздействия гравитации, то бессмысленно говорить об изолированности обычных систем от воздействия гравитационного поля. Хотя систему можно изолировать в магнитном смысле, окружив ее непроницаемым для магнитного поля сверхпроводящим экраном, для большинства практически важных случаев условие такой изолированности не представляет интереса и т. д. [c.34] Вернуться к основной статье