Стан термодинамічної системи

Матеріал з Вікіпедії — вільної енциклопедії.
Перейти до: навігація, пошук

Ста́н термодинамі́чної систе́ми — сукупність значень деякої кількості фізичних величин, що характеризує макроскопічні фізичні властивості тіла (системи тіл) та визначає їх фізичний стан[1]. Термодинамічна система може перебувати у різних станах, що можуть відрізнятися температурою, тиском, об'ємом, густиною тощо. Такі величини, що характеризують стан системи як єдиного цілого, називаються термодинамічними параметрами стану.

Два стани тіла (системи тіл) вважаються відмінними, якщо для них неоднакові значення хоча б одного з термодинамічних параметрів.

У термодинаміці для характеристики стану системи найчастіше користуються такими трьома величинами: тиском р, молярним об'ємом v і температурою Т. Зв'язок між параметрами стану термодинамічної системи можна виразити рівнянням стану. У найпростішому випадку для ідеального газу залежність між об'ємом, тиском і температурою виражається рівнянням Менделєєва — Клапейрона.

Види станів[ред.ред. код]

Якщо параметри стану термодинамічної системи мають цілком певне значення і з часом не змінюються при незмінних зовнішніх умовах, то така система перебуває в стані рівноваги. Коли ж параметри стану змінюються з часом, то в системі відбувається термодинамічний процес. Прикладом термодинамічного процесу може бути зміна об'єму газу, що супроводжується зміною тиску й температури.

Стан системи, що не змінюється в часі називається стаціонарним. Якщо стаціонарний стан системи, не зумовлений перебігом якогось зовнішнього відносно системи процесу, то такий стан називається термодинамічною рівновагою.

Нерівноважний стан — стан системи, виведеної з термодинамічної рівноваги. У системі, що знаходиться в нерівноважному стані, відбуваються необоротні процеси, які прагнуть повернути систему у стан термодинамічної рівноваги, за умови відсутності чинників, що перешкоджають цьому, наприклад, відведення (або підведення) енергії чи речовини з системи. В іншому випадку, можливим є стаціонарний (що не змінюється з часом) нерівноважний стан.

Процес повернення термодинамічної системи до рівноважного стану після виведення її з цього стану називають релаксацією.

Функції стану термодинамічної системи[ред.ред. код]

Функцією стану називають таку фізичну характеристику системи, зміна якої під час переходу системи з одного стану до іншого не залежить від виду відповідного цьому переходу термодинамічного процесу, а повністю визначається значеннями параметрів початкового і кінцевого станів. Функції станів включають у свій перелік екстенсивні (залежні від маси) та інтенсивні (не залежні від маси) величини.

До екстенсивних величин належать:

До інтенсивних величин належать:

Див. також[ред.ред. код]

Примітки[ред.ред. код]

  1. Яворський Б. М., Детлаф А. А., Лебедєв А. К., 2007. — С. 164.

Джерела[ред.ред. код]

  • Яворський Б. М., Детлаф А. А., Лебедєв А. К. Довідник з фізики для інженерів та студентів вищих навчальних закладів / Переклад з 8-го переробл. і випр. вид.. — Т. : Навчальна книга — Богдан, 2007. — 1040 с. — ISBN 966-692-818-3.
  • Яворский Б. М., Селезнев Ю. А. Справочное реководство по физике для поступающих в вузы и для самообразования. — 4-е изд., испр. — М.: Наука. — Гл. ред. физ-мат. лит., 1989–576 с. — ISBN 5-02-014031-7
  • Теплотехніка: підручник для студ. вищих техн. навч. закл. / Б. Х. Драганов [та ін.]; За ред. Б. Х. Драганова. — К.: ІНКОС, 2005. — 504 с. — ISBN 966-8347-23-4
  • Буляндра О. Ф. Технічна термодинаміка: Підручн. для студентів енерг. спец. вищ. навч. закладів. — К.: Техніка, 2001. — 320 с. ISBN 966-575-103-4
  • Швець І. Т., Кіраковський Н. Ф. Загальна теплотехніка та теплові двигуни. — К.: Вища школа, 1977. — 269 с.