Класификация на термодинамичните системи

Разгледайте особеностите на термодинамичните системи. Под тях обикновено се разбират физични макроскопични форми, състоящи се от значителен брой частици, които не са предназначени да се използват за описване на макроскопичните параметри на всяка отделна частица.

Няма ограничения в естеството на материалните частици, които са интегрални компоненти на такива системи. Те могат да бъдат представени под формата на молекули, атоми, йони, електрони, фотони.

Специални функции

Да анализираме отличителните характеристики на термодинамичните системи. Като пример, можете да вземете всеки обект, който може да се наблюдава без използването на телескопи, микроскопи. За да се даде пълно описание на такава система, се избират макроскопични детайли, благодарение на които могат да се определят обемът, налягането, температурата, електрическата поляризация, магнитната индукция, химичния състав и масата на компонентите.

За всяка термодинамична система има условни или реални граници, които ги отделят от околната среда. Вместо това те често използват концепцията за термостат, който се характеризира с такава висока стойност на топлинен капацитет, че в случай на топлообмен със системата, която се анализира, температурният индекс остава постоянен.

Класификация на системите

Помислете какво представлява класификацията на термодинамичните системи. В зависимост от естеството на взаимодействието му с околната среда, обичайно е да се посочи:

• изолирани видове, които не обменят материя или енергия с външната среда;
• адиабатно изолирани, не разменящи субстанцията с външната среда, но влизащи в обмена на работа или енергия;
• затворените термодинамични системи нямат обмен на вещества, но е позволена само промяна в енергийната стойност;
• отворените системи се характеризират с пълен трансфер на енергия, материя;
• частично отворени могат да имат полупропускливи прегради, следователно не могат да участват напълно в материалния обмен.

В зависимост от описанието, параметрите на термодинамичната система могат да бъдат разделени на сложни и прости варианти.

Характеристики на простите системи

Простите системи се наричат ​​равновесни състояния, физичното състояние на които може да се определи чрез специфичен обем, температура, налягане. Примери за термодинамични системи от този тип са изотропните тела, които имат еднакви характеристики в различни посоки и точки. Така течностите, газообразните вещества, твърдите вещества, които са в състояние на термодинамично равновесие, не са изложени на електромагнитни и гравитационни сили, повърхностно напрежение, химически трансформации. Анализът на простите тела е признат в термодинамиката като важен и уместен от практическа и теоретична гледна точка.

Вътрешна енергия термодинамичната система от този тип се свързва със заобикалящия ни свят. Когато се описва използването на броя на частиците, масата на веществото на всеки отделен компонент.

Сложни системи

Комплексът включва термодинамични системи, които не попадат в прости форми. Например, те са магнити, диелектрици, твърди еластични тела, свръхпроводници, повърхности на интерфейса, топлинно излъчване, електрохимични системи. Като параметри, използвани за да ги опише, ние отбелязваме еластичността на пружината или пръчката, повърхността на фазовия участък, топлинното излъчване.

Физическата система се нарича такъв набор, в който няма химично взаимодействие между веществата в границите на температурата, налягането, избрано за изследването. А химическите системи наричат ​​тези възможности, които включват взаимодействието между отделните му компоненти.

Вътрешната енергия на термодинамичната система зависи от наличието на нейната изолация с външния свят. Например, като вариант на адиабатната обвивка може да си представите Съд на Дюар. Хомогенният характер се проявява в система, в която всички компоненти имат сходни свойства. Примери за тях са газови, твърди, течни разтвори. Типичен пример за газова хомогенна фаза е атмосферата на Земята.

Особености на термодинамиката

Този раздел на науката се занимава с изучаването на основните закони, управляващи процесите, свързани с освобождаването, усвояването на енергия. В химичната термодинамика се цели да се изследват взаимните трансформации на съставните части на системата, да се установят законите, управляващи прехода на един вид енергия в друг при определени условия (налягане, температура, обем).

Системата, която е обект на термодинамични изследвания, може да бъде представена като всеки обект от природата, който включва голям брой молекули, които са разделени от интерфейс с други реални обекти. Под състоянието на системата се предполага комбинация от нейните свойства, които позволяват да се определи от гледна точка на термодинамиката.

заключение

Във всяка система има преход на един вид енергия към друг и се установява термодинамично равновесие. Секция по физика които са ангажирани в детайлно изследване на трансформациите, промените, опазването на енергията, е от особено значение. Например в химическата кинетика е възможно не само да се опише състоянието на системата, но и да се изчислят условията, които водят до неговото изместване в правилната посока.

Законът на Хес, който свързва енталпията, ентропията на разглежданата трансформация, дава възможност да се идентифицира възможността за спонтанна реакция, за да се изчисли количеството топлина, отделена (абсорбира) от термодинамичната система.

Термохимията, основана на основите на термодинамиката, е от практическо значение. Благодарение на този раздел на химията, при производството се правят предварителни изчисления за горивната ефективност и възможността за въвеждане на определени технологии в реалното производство. Информацията, получена от термодинамиката, дава възможност да се приложат явленията на еластичност, термоелектричество, вискозитет, намагнитването към промишленото производство на различни материали.