Разделы

Авто
Бизнес
Болезни
Дом
Защита
Здоровье
Интернет
Компьютеры
Медицина
Науки
Обучение
Общество
Питание
Политика
Производство
Промышленность
Спорт
Техника
Экономика

Термодинамический и молекулярно-кинетический способы описания

Термодинамической  системой  называется совокупность макроскопических тел, состоящих из огромного числа независимо движущихся молекул (материальных точек). Под телом может подразумеваться и жидкость, и газ, и кристалл, и плазма и т.д.

Следовательно, термодинамическая система --- это система с огромным числом степеней свободы. Описать ее можно с помощью микроскопических параметров, т.е. скоростей, координат, масс отдельных молекул. Тогда изменение состояния системы, т.е. процесс, протекающий в ней, будет суммарным результатом движения всех молекул. Такой способ описания называется молекулярно--кинетическим или статистическим. Он используется в статистической физике.

Но можно описать термодинамическую систему, не интересуясь движением отдельных молекул, т.е. с помощью макроскопических или термодинамических параметров, характеризующих состояние системы в целом. Такими параметрами являются: объем V, давление p, температура T, поляризованность , намагниченность  и т.п. Этот способ описания называется термодинамическим и изучается в термодинамике.

Если значения всех термодинамических параметров одинаковы во всех точках термодинамической системы и неизменны во времени, то она называется равновесной, а состояние такой системы - равновесным состоянием.    Если же значения хотя бы одного термодинамического параметра различны в разных точках системы или он изменяется во времени, то ее состояние называется неравновесным. Если любую физическую систему изолировать от внешних тел, то она приходит в равновесие: значения всех термодинамических параметров выравниваются во всех ее точках.    Процесс перехода системы из неравновесного в равновесное состояние называется релаксацией, а время, за которое устанавливаются равновесные значения всех параметров системы, - временем релаксации t.

Начнем рассматривать термодинамические системы, описываемые тремя термодинамическими параметрами: p, V и T.

Равновесное состояние такой системы можно изобразить точкой на диаграмме состояний в координатах p, V; p, T или T, V  (неравновесное состояние задать на диаграмме состояний нельзя, так как термодинамические параметры для системы различны в разных точках).

Переход системы из одного равновесного состояния в другое -всегда неравновесный процесс, состоящий из последовательности неравновесных состояний, и изобразить его на диаграмме состояний, строго говоря, нельзя. Но если этот процесс происходит достаточно медленно (т.е. время релаксации очень мало: tпроцесса >> t), то в любой момент времени в системе успевает установиться почти равновесное состояние. Процесс, состоящий из такой непрерывной последовательности равновесных состояний, называется  квазистатическим или равновесным. Этот процесс можно изобразить кривой на диаграмме состояний.

Равновесный процесс может быть проведен в обратном направлении, причем система проходит те же состояния, но в обратной последовательности. Такой процесс называется обратимым. Все равновесные процессы обратимы.

Дата публикации:2012-10-16

Просмотров:1833

Вернуться в оглавление:

Комментария пока нет...


Имя* (по-русски):
Почта* (e-mail):Не публикуется
Ответить (до 1000 символов):







 

2012-2018 lekcion.ru. За поставленную ссылку спасибо.