МАРК РЕГНЕРУС ДОСЛІДЖЕННЯ: Наскільки відрізняються діти, які виросли в одностатевих союзах
РЕЗОЛЮЦІЯ: Громадського обговорення навчальної програми статевого виховання ЧОМУ ФОНД ОЛЕНИ ПІНЧУК І МОЗ УКРАЇНИ ПРОПАГУЮТЬ "СЕКСУАЛЬНІ УРОКИ" ЕКЗИСТЕНЦІЙНО-ПСИХОЛОГІЧНІ ОСНОВИ ПОРУШЕННЯ СТАТЕВОЇ ІДЕНТИЧНОСТІ ПІДЛІТКІВ Батьківський, громадянський рух в Україні закликає МОН зупинити тотальну сексуалізацію дітей і підлітків Відкрите звернення Міністру освіти й науки України - Гриневич Лілії Михайлівні Представництво українського жіноцтва в ООН: низький рівень культури спілкування в соціальних мережах Гендерна антидискримінаційна експертиза може зробити нас моральними рабами ЛІВИЙ МАРКСИЗМ У НОВИХ ПІДРУЧНИКАХ ДЛЯ ШКОЛЯРІВ ВІДКРИТА ЗАЯВА на підтримку позиції Ганни Турчинової та права кожної людини на свободу думки, світогляду та вираження поглядів
Контакти
Тлумачний словник Авто Автоматизація Архітектура Астрономія Аудит Біологія Будівництво Бухгалтерія Винахідництво Виробництво Військова справа Генетика Географія Геологія Господарство Держава Дім Екологія Економетрика Економіка Електроніка Журналістика та ЗМІ Зв'язок Іноземні мови Інформатика Історія Комп'ютери Креслення Кулінарія Культура Лексикологія Література Логіка Маркетинг Математика Машинобудування Медицина Менеджмент Метали і Зварювання Механіка Мистецтво Музика Населення Освіта Охорона безпеки життя Охорона Праці Педагогіка Політика Право Програмування Промисловість Психологія Радіо Регилия Соціологія Спорт Стандартизація Технології Торгівля Туризм Фізика Фізіологія Філософія Фінанси Хімія Юриспунденкция |
|
|||||||
У системі можуть довільно проходити тільки процеси, що супроводжуються зменшенням термодинамічних потенціалів (за умови сталості відповідних природних змінних).Умови рівноваги системи Потенціалами Рисунок 4.1 – Співвідношення між термодинамічними
Якщо єдиним видом роботи є робота сил розширення, то можна записати:
dU=TdS-PdV; U=f(S,V), dH=TdS+VdP; H=f(S,P), dF=-SdT-PdV; F=f(T,V), dG=-SdT+VdP; G=f(T,P). (4.10)
Змінні, від яких залежать термодинамічні потенціали, називаються природними. Фізичний зміст диференціалів термодинамічних потенціалів залежить від того, які з чотирьох змінних прийняти за сталі. Якщо змінюються тільки дві природні змінні, а дві інші (Р і Т) залишаються сталими, то змінювання внутрішньої енергії dU означає обмін енергією у вигляді теплоти і роботи. Змінення ентальпії dH (при постійних Т і V) означає обмін тільки у вигляді тепла. Дійсно, перший доданок TdS = dQ, а другий доданок VdP при V = const означає теплопередачу ізохоричному процесі. Змінювання dF при зміні природних змінних і сталості S i P показує, що відбувається обмін енергією тільки у вигляді роботи (величина SdT дорівнює роботі у рівноважному адіабатичному процесі). Змінення ізобарно-ізотермічного потенціалу dG при зміні природних змінних і сталих S i V відбувається без обміну енергією між системою та навколишнім середовищем.
Дотепер ми розглядали тільки рівноважні процеси. При нерівноважних процесах dQ < TdS, тому до правої частини рівнянь для диференціалів термодинамічних потенціалів увійдуть більші величини. Іншими словами, при нерівноважних процесах робота буде менша, ніж максимальна робота рівноважного процесу. У загальному випадку маємо
dU £ TdS – PdV, dH £ TdS + VdP, dF £ -SdT – PdV, dG £ -SdT+VdP. (4.11)
Якщо взяти кожну функцію при сталих природних змінних, то отримуємо
dU £ 0 (S, V = const), dH £ 0 (S, P = const), dF £ 0 (T, V = const), dG £ 0 (T, V = const).(4.12) Наведені нерівності є умовами можливості самодомовільного проходження процесів у термодинамічних системах:
Отже, всі довільні процеси ведуть до зменшення термодинамічних потенціалів. Ці процеси припиняться, коли потенціали набудуть мінімальних значень і система перейде у стан рівноваги. Математично ця умова рівноваги має вигляд:
dU = 0, d2U > 0 при S i V = const, dH = 0, d2H > 0 при S i P = const, dF = 0, d2F > 0 при T i V = const, dG = 0, d2G > 0 при T i P = const. (4.13)
Найбільш важливим для практичного використання є дві останніх умови. До цих умов можна додати умову максимуму ентропії за рівновагою dS = 0, d2S < 0 при U i V = const, або H i P = const. На рисунку 4.2 наведено змінення трьох критеріїв напрямку процесу (S, G i F). Звідси випливає, що у стані рівноваги системи ( точки В) всі три функції досягають екстремального значення: ентропія – максимуму, а енергії Гіббса і Гельмгольца – мінімуму. Лінії АВ відповідають незворотному процесу, що проходить самодовільно, а лінії ВС – несамодовільному процесу, для здійснення якого необхідно надати енергію ззовні.
Рисунок 4.2 – Змінення ентропії, енергії Гіббса та енергії Гельмгольца при проходженні процесу
Читайте також:
|
||||||||
|