Равновесная термодинамика

Термодинамика
Классический тепловой двигатель Карно
ветви Классический Статистическая Химическая Квантовая термодинамика Равновесие  / Неравновесие
Законы Zeroth Первый Второй В третьих
Системы Закрытая система Изолированная система Состояние Уравнение состояния Идеальный газ Настоящий газ Состояние вопроса Фаза (материя) Равновесие Контрольный объем Инструменты Процессы Изобарический Изохорический Изотермический Адиабатический Изэнтропический Изентальпический Квазистатический Политропный Бесплатное расширение Обратимость Необратимость Необратимость Циклы Тепловые двигатели Тепловые насосы Термический КПД
Свойства системы Примечание: Сопряженные переменные в курсивом Диаграммы свойств Интенсивные и обширные свойства Функции процесса Работа Высокая температура Функции государства Температура  / энтропия  ( введение ) Давление  / Объем Химический потенциал  / число частиц Качество пара Сниженные свойства
Свойства материала Базы данных недвижимости Удельная теплоемкость  ${\ displaystyle c =}$ ${\ displaystyle T}$ ${\ displaystyle \ partial S}$ ${\ displaystyle N}$ ${\ displaystyle \ partial T}$ Сжимаемость  ${\ displaystyle \ beta = -}$ ${\ displaystyle 1}$ ${\ displaystyle \ partial V}$ ${\ displaystyle V}$ ${\displaystyle \partial p}$ Термическое расширение  ${\displaystyle \alpha =}$ ${\displaystyle 1}$ ${\displaystyle \partial V}$ ${\displaystyle V}$ ${\displaystyle \partial T}$
Уравнения Теорема Карно Теорема Клаузиуса Фундаментальное отношение Закон идеального газа Максвелл отношения Онсагер взаимные отношения Уравнения Бриджмена Таблица термодинамических уравнений
Возможности Свободная энергия Свободная энтропия Внутренняя энергия ${\displaystyle U(S,V)}$ Энтальпия ${\displaystyle H(S,p)=U+pV}$ Свободная энергия Гельмгольца ${\displaystyle A(T,V)=U-TS}$ Свободная энергия Гиббса ${\displaystyle G(T,p)=H-TS}$
История Культура История Общий Энтропия Газовые законы Машины "вечный двигатель" Философия Энтропия и время Энтропия и жизнь Броуновская трещотка Демон Максвелла Парадокс тепловой смерти Парадокс лошмидта Синергетика Теории Теория калорийности Теория тепла Vis viva («живая сила») Механический эквивалент тепла Сила мотивации Ключевые публикации " Экспериментальное исследование ... тепла " « О равновесии неоднородных веществ » « Размышления о движущей силе огня » Сроки Термодинамика Тепловые двигатели Изобразительное искусство Образование Термодинамическая поверхность Максвелла Энтропия как рассеивание энергии
Ученые Бернулли Больцман Карно Клапейрон Клаузиус Каратеодори Duhem Гиббс фон Гельмгольц Джоуль Максвелл фон Майер Онсагер Ренкин Смитон Шталь Томпсон Томсон ван дер Ваальс Waterston
Другой Зарождение Самостоятельная сборка Самоорганизация Порядок и беспорядок
Книга Категория
v т е

Равновесная термодинамика - это систематическое изучение преобразований материи и энергии в системах с точки зрения концепции, называемой термодинамическим равновесием . Слово равновесие подразумевает состояние равновесия. Равновесная термодинамика, по сути, происходит из анализа цикла Карно . Здесь, как правило, система, такая как газовый баллон, первоначально находящаяся в собственном состоянии внутреннего термодинамического равновесия, выходит из равновесия из-за тепловложения в результате реакции горения . Затем, через серию шагов, по мере того, как система достигает своего окончательного равновесного состояния, извлекается работа.

В состоянии равновесия потенциалы или движущие силы внутри системы находятся в точном балансе. Главная цель в равновесной термодинамике: дана система в хорошо определенном начальном состоянии в термодинамическом равновесии , при условии , чтобы точно заданных ограничения, для вычисления, когда ограничения были изменены с помощью внешнего наложенного вмешательства , что состояние системы будет как только он достигнет нового равновесия. Состояние равновесия устанавливается математически путем поиска экстремумов термодинамической потенциальной функции, природа которой зависит от ограничений, наложенных на систему. Например, химическая реакция при постоянной температуре и давлении достигает равновесия при минимальном количестве ее компонентов.Свободная энергия Гиббса и максимум их энтропии .

Равновесная термодинамика отличается от неравновесной термодинамики тем , что с последней состояние исследуемой системы обычно не будет однородным, но будет локально варьироваться в таких, как распределение энергии, энтропии и температуры, поскольку градиенты накладываются диссипативными термодинамическими потоками. . В равновесной термодинамике, напротив, состояние системы будет считаться однородным повсюду, определяемым макроскопически такими величинами, как температура, давление или объем. Системы изучаются с точки зрения перехода от одного состояния равновесия к другому; такое изменение называется термодинамическим процессом .

Геометрия Руппайнера - это тип информационной геометрии, используемый для изучения термодинамики. Он утверждает, что термодинамические системы могут быть представлены римановой геометрией , и что статистические свойства могут быть получены из модели. Эта геометрическая модель основана на идее, что существуют состояния равновесия, которые могут быть представлены точками на двумерной поверхности, и расстояние между этими состояниями равновесия связано с колебаниями между ними.

См. Также [ править ]

• Неравновесная термодинамика
• Термодинамика

Ссылки [ править ]

• Адкинс, CJ (1983). Равновесная термодинамика, 3-е изд . Кембридж: Издательство Кембриджского университета.
• Ценгель Ю. и Болес М. (2002). Термодинамика - инженерный подход, 4-е изд. (учебник). Нью-Йорк: Макгроу Хилл.
• Кондепуди Д. и Пригожин И. (2004). Современная термодинамика - от тепловых двигателей до диссипативных структур (учебник). Нью-Йорк: Джон Вили и сыновья.
• Перро, П. (1998). От А до Я термодинамики (словарь). Нью-Йорк: Издательство Оксфордского университета.