2. Основные обозначения

 - феменологический коэффициент;

 - энергия частиц;

 - термодинамический коэффициент полезного действия цикла;

- энтальпия;

 - фактор количества вещества;

ech - электрохимический потенциал;

i - химический потенциал вещества i;

tot,i - полный химический потенциал вещества i;

 - стехиометрический коэффициент;

 - химическая переменная;

 - осмотическое давление;

 - число фаз;

 - диссипативная функция;

 - потенциал внешнего поля;

а - термодинамическая активность;

A - сродство химической реакции;

C - молярная концентрация;

C - теплоемкость (CP - теплоемкость при P=const, CV ‑ теплоемкость при V=const);

E - эбулиоскопическая постоянная;

f - сумма по состояниям;

f - фугитивность;

f - число степеней свободы;

F - энергия Гельмгольца;

F – постоянная Фарадея;

g - ускорение силы тяжести;

G - энергия Гиббса;

h - высота от отсчетного уровня;

I – постоянная интегрирования уравнений Гиббса - Гельмгольца изобары Вант-Гоффа;

J - обобщенный поток;

k - постоянная Больцмана;

K - криоскопическая постоянная;

K - число компонентов в системе;

m - моляльность;

M - молярная масса ;

NA - постоянная Авогадро;

Ni - число частиц с энергией i;

ni – количество вещества i;

P - давление;

Q - теплота;

r - число изменяемых внешних параметров системы;

R - газовая постоянная;

S - энтропия;

t - время;

U – внутренняя энергия;

V - объем;

W - работа;

W - термодинамическая вероятность;

W`- полезная работа;

Wm или Wмех - механическая работа (работа расширения);

х - молярная доля;

X - обобщенная сила;

- парциальная молярная величина вещества i (Z – экстенсивная величина).

3. Введение

Термодинамика как самостоятельный раздел науки сложилась к концу 50-х годов XIX в. благодаря работам С. Карно, Б. Клапейрона, У. Томсона, Р. Клаузиуса. Начиная с конца 70-х годов в работах Я. Вант-Гоффа, Г. Гельмгольца, Ф. Рауля, Дж.У. Гиббса, В. Нернста, М. Планка и др. исследователей применение термодинамических методов к исследованию направлений химических процессов, химических равновесий и химических реакций становится особенно эффективным.

1. Системы

Системами в дальнейшем будут называться реальные или воображаемые объекты, подлежащие изучению.

Иногда наряду с понятием системаиспользуется равнозначное понятиетело. Чаще всего понятиетелоотносится к системам, представляющим собой твердые вещества.

Части системы, для которых могут быть установлены границы (даже воображаемые), отделяющие их от других частей системы, называются подсистемами.

Все остальные объекты называются средойиливнешней средой. С ней взаимодействует система.

Системы, способные обмениваться веществом со средой, т.е. получать или отдавать вещество, называются открытыми системами.

Системы, лишенные возможности обмениваться веществом со средой, называются закрытыми.

Принято также различать системы постоянного составаисистемы переменного состава. У первых количества всех составляющих их веществ остаются неизменными. У вторых соотношение входящих в их состав веществ может изменяться. Причиной изменения состава закрытой системы может быть химическая реакция.

Упомянем еще один тип системы, связанный с ее отношением к внешней среде.

Система, на которую не может никаким образом воздействовать внешняя среда, называется изолированной.

Можно предположить, что изолированной является система, заключенная в такую жесткую оболочку, которая полностью исключает все формы внешнего воздействия на систему. Такая оболочка называется изолирующей.

Если в изолированной системе не происходят никакие изменения ни в каких ее точках при неограниченно длительном хранении, т.е. такие изменения невозможны без снятия изоляции, такую систему называют внутреннеравновесной.

Наконец, отметим, что термодинамика изучает не только реально существующие системы, но и воображаемые, наделяемые какими-либо предельными свойствами. Такие системы получили название идеальных. С их помощью устанавливаются приближенные свойства реальных систем. Далее при необходимости эти свойства уточняются. Примером идеальной системы являетсяидеальный газ, к которому по своим свойствам приближаются реальные газы при условии, что расстояния между их молекулами становятся настолько большими, что можно пренебречь взаимодействием между ними и собственным объемом молекул.