О равновесии неоднородных веществ.

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 Тепловая эффективность
Свойства системы Примечание: Сопряженные переменные в курсивом Диаграммы свойств Интенсивные и обширные свойства Функции процесса Работа Нагревать 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  ${\ Displaystyle \ альфа =}$ ${\ displaystyle 1}$ ${\ displaystyle \ partial V}$ ${\ displaystyle V}$ ${\ displaystyle \ partial T}$
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 ${\ Displaystyle А (Т, В) = U-TS}$ 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 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
Категория
v т е

В истории термодинамики , О равновесии гетерогенных веществ является 300-страничный документ в письменной форме американского химического физика Уилларда Гиббса . Это одна из основополагающих статей в области термодинамики , наряду с работой немецкого физика Германа фон Гельмгольца 1882 года « Thermodynamik chemischer Vorgänge» . Вместе они составляют основу химической термодинамики, а также большей части физической химии . ^{[1] [2]}

Равновесие Гиббса положило начало химической термодинамике, объединив химические , физические, электрические и электромагнитные явления в единую систему. Он ввел такие понятия, как химический потенциал , правило фаз и другие, которые составляют основу современной физической химии. Американский писатель Билл Брайсон описывает Гиббс Равновесие бумаги как « Principia из термодинамики ». ^[3]

«О равновесии гетерогенных веществ» изначально был опубликован в относительно малоизвестном американском журнале « Транзакции Коннектикутской академии искусств и наук» в нескольких частях за период с 1875 по 1878 год (хотя большинство из них ссылаются на 1876 год как на ключевой год). . ^{[4] [5]} Он оставался в значительной степени неизвестным, пока не был переведен на немецкий Вильгельмом Оствальдом и на французский язык Генри Луи Ле Шателье .

Обзор [ править ]

Гиббс первым способствовал математической физики с двух статьях , опубликованных в 1873 г. в Трудах Коннектикут Академии наук и искусств на « Графические методы в термодинамике в жидкостях » и «Метод геометрического представления термодинамических свойств веществ при помощи поверхностей . " Его последующая и наиболее важная публикация была «О равновесии гетерогенных веществ» (в двух частях, 1876 и 1878 гг.). В этом монументальном, плотно сплетенном, 300-страничном трактате, первый закон термодинамики , второй закон термодинамики , фундаментальное термодинамическое соотношение, применяются для предсказания и количественной оценки тенденций термодинамических реакций в любой термодинамической системе на визуальном, трехмерном графическом языке лагранжевого исчисления и фазовых переходов , среди прочего. ^{[6] [7]} Как заявил Анри Луи Ле Шателье , он «основал новый отдел химической науки, который становится сопоставимым по важности с тем, который был создан Лавуазье ». Этот труд был переведен на немецкий язык В. Оствальдом (который назвал его автора «основоположником химической энергетики ») в 1891 г. и на французский язык Г. Ле Шателье в 1899 г. ^[8]

Статья Гиббса «Равновесие» считается одним из величайших достижений физической науки XIX века и одной из основ науки физической химии . ^[2] В этих статьях Гиббс применил термодинамику к интерпретации физико-химических явлений и показал объяснение и взаимосвязь того, что было известно только как отдельные необъяснимые факты.

Работы Гиббса о гетерогенных равновесиях включали:

• Некоторые концепции химического потенциала
• Некоторые концепции свободной энергии
• Гиббсовское ансамбль идеальным (основа статистической механики поля)
• Правило фаз

Открытие раздела [ править ]

Клаузиус ^[9]

Понимание законов, управляющих любой материальной системой, значительно облегчается рассмотрением энергии и энтропии системы в различных состояниях, на которые она способна. Поскольку разница значений энергии для любых двух состояний представляет собой объединенное количество работы и тепла, полученное или отдаваемое системой, когда она переводится из одного состояния в другое, а разница энтропии является пределом всех возможных значений. интеграла:

${\ displaystyle \ int {\ frac {\ delta Q} {T}}}$

в котором dQ обозначает элемент тепла, полученный от внешних источников, а T - температура той части системы, которая его получает, меняющиеся значения энергии и энтропии характеризуют во всем, что существенно, эффект, производимый системой при переходе от одного состояние к другому. Ибо с помощью механических и термодинамических приспособлений, предположительно теоретически совершенных, любой запас работы и тепла может быть преобразован в любой другой, который не отличается от него ни количеством работы и тепла вместе взятых, ни величиной интеграла:

${\ displaystyle \ int {\ frac {\ delta Q} {T}}}$

Но не только по отношению к внешним отношениям системы ее энергия и энтропия имеют преобладающее значение. Как и в случае с простыми механическими системами, которые обсуждаются в теоретической механике, которые способны оказывать на внешние системы только один вид воздействия, а именно выполнение механической работы, функция, которая выражает способность системы такого рода Действие также играет ведущую роль в теории равновесия, условие равновесия заключается в том, что изменение этой функции должно исчезнуть, поэтому в термодинамической системе, такой как все материальные системы, есть возможность двух различных видов воздействия на внешние системы, две функции, которые выражают двойные возможности системы, дают почти такой же простой критерий равновесия.

Ссылки [ править ]

Внешние ссылки [ править ]

В Wikisource есть оригинальный текст, относящийся к этой статье: О равновесии неоднородных веществ.

• В Интернет-архиве, часть 1 и часть 2 в различных форматах файлов.