Фаза - часть гетерогенной системы.
Состояние системы и параметры состояния.
Состояние системы может быть определено совокупностью ее физ. и хим. свойств.
Параметры состояния ТС:
Свойства, выбранные в качестве независимых переменных, называются параметрами состояния.
Параметры, которые подвергаются непосредственному измерению - р,V,T.
Различают экстенсивные и интенсивные параметры состояния (ПС):
Экстенсивные - пропорциональны количеству вещества системы (V,m, количество молей)
Интенсивные – не зависят от количества вещества (T, p, концентрация). Это удельные значенияэкстенсивных ПС (молярный V, молярная концентрация вещества, удельная концентрация).
Интенсивныесвойства могут иметь одно и то же значение во всей системе илиизменяться от точки к точке, величины этих свойств не аддитивны (градиент).
Для характеристики ТС в ряду задаваемых ПС д.б. хотя бы один экстенсивный.
Температура (t, T) — один из важнейших термодинамическихпараметров. Она характеризует тепловое состояние данного телаили системы. Может иметь различную размерность: 0С, К.
Температура равновесной системы характеризуетинтенсивность теплового движения микрочастиц, образующихсистему.
Для количественного определения температурыпользуются физическими свойствами термометрического вещества (ртуть, спирт), проводя измерение черезизменение объема.
Совершенно не зависит от свойств термометрического веществаабсолютная термодинамическая температура (К).
Давление (p)—важнейший параметр состояния, зависит от внутренних свойств изучаемой системы, характеризуетвзаимодействие системы с внешней средой и определяетсяотношением силы, равномерно распределенной по нормальнойк ней поверхности, к площади этой поверхности(Па).
Объем (V)– параметр состояния, характеризует макроскопическое свойство системы. Единица м3 или его дольные величины.
Удельный (объем единицы массы, v):
Молярный (объем одного моля, vm):
Если не принимать во внимание влияние внешних силовых полей и предположить, что система находится в покое, то для описания необходимо знать: объем V, давление р и температуру Т.
Уравнение состоянияТС: f(р,V,Т)=0
F(р,V,Т) = 0 – термическое уравнение состояния
Графическая интерпретация уравнения состояния
Рис. 1. Термодинамическаяповерхность идеальногогаза
Каждое состояние системы изображается некоторой точкой (точка а, рис. 1), лежащей на термодинамическойповерхности и называемой фигуративной точкой. При изменении состояния фигуративная точка перемещается по термодинамической поверхности, описывая некоторую кривую аb все точкикоторой лежат на этой поверхности.
Термодинамические параметры характеризуют лишь то состояние, в котором система находится в данный момент, и не дают представления о ее предшествующих состояниях. Отсюдавытекает весьма важное следствие: при переходе системы из одного состояния в другое изменение ее свойств не зависит от способа перехода, а определяется лишь начальным и конечным ее состоянием, т. е. термодинамическими параметрами в этих двух состояниях.
Функции состояния ТС:
Величина, определяемая параметрами состояния, однозначно определяемая систему и не зависящая от пути ее перехода из одного состояния в другое, называется функцией состояния.
Изменение только 1-го параметра состояния вызывает изменение всей системы. Это изменение - термодинамический процесс.
Δ P
Δ Vпроцессы, Δ - признак процесса.
Δ T
Последовательное изменение параметров состояния системы в конечном итоге приводящее ее в начальное состояние называется круговым процессом или циклом.
Обратимым называется такой процесс, который будучи проведенным в прямом и обратном направлении не оставляет никаких изменений в окружающей среде.
Необратимым называется процесс, который нельзя провести в противоположном направлении через все те же самые промежуточные состояния.
Истинно обратимый процесс может совершаться с бесконечно малой скоростью.
Газовые законы