- •50. Понятие об обобщенных силах и обобщенных координатах.
- •51. Равновесный, неравновесный, обратимый процессы.
- •52. Статистический смысл энтропии.
- •53. Понятие о максимальной полной работе и максимальной полезной работе.
- •54. Термодинамические потенциалы.
- •55. Энергия Гиббса.
- •56.Фундаментальное уравнение Гиббса. (Обобщенное уравнение 1-го и 2-го начала термодинамики).
- •57. Уравнение Гиббса-Гельмгольца.
- •58. Определение химического потенциала.
- •59. Понятие о химической переменной.
- •60. Условия химического равновесия.
- •61. Химическое сродство.
- •62. Константа химического равновесия.
- •63. Изотерма Вант-Гоффа. Направление химической реакции.
- •70. Понятия фаза, независимый компонент, вариантность системы.
- •71. Условия устойчивости гетерогенных систем.
- •72. Правило фаз Гиббса.
- •73. Диаграмма состояния однокомпонентной системы.
- •74. Определение понятия высокодисперсная система.
- •75. Межфазное натяжение.
52. Статистический смысл энтропии.
Статический смысл энтропии состоит в том, что энтропия системы, находящейся в определенном состоянии, пропорциональна логарифму числа микросостояний, которыми может быть реализовано данное состояние. Эта формула применима во всех системах - физических, экономических, социальных и других, и позволяет рассматривать энтропию как количественную меру беспорядка в системе.
53. Понятие о максимальной полной работе и максимальной полезной работе.
-
54. Термодинамические потенциалы.
Потенциалы термодинамические, определённые функции объёма (V), давления (р),температуры (Т), энтропии (S), числа частиц системы (N)и др. макроскопических параметров (xi),характеризующих состояние термодинамической системы. К П. т. относятся: внутренняя энергия U = U (S, V, N, xi); энтальпия Н = Н (S, р, N, xi); Гельмгольцева энергия (свободная энергия, или изохорно-изотермический потенциал, обозначается А или F) F = F (V, T, N, xi), Гиббсова энергия(изобарно-изотермический потенциал, обозначается Ф или G) G = G (p, Т, N, xi) и др. Зная П. т. как функцию указанных параметров, можно получить путём дифференцирования П. т. все остальные параметры, характеризующие систему, подобно тому как в механике можно определить компоненты действующих на систему сил, дифференцируя потенциальную энергию системы по соответствующим координатам. П. т. связаны друг с другом следующими соотношениями: F = U —TS, Н = U + pV, G = F + pV. Если известен какой-либо один из Т. п., то можно определить все термодинамические свойства системы, в частности получить уравнение состояния. При помощи П. т. выражаются условия термодинамического равновесия системы и критерии его устойчивости. Совершаемая термодинамической системой в какой-либо процессе работа определяется убылью П. т., отвечающего условиям процесса. Так, в условиях теплоизоляции (адиабатический процесс, S= const) элементарная работа dA равна убыли внутренней энергии: dA = — dU. При изотермическом процессе (Т = const) dA = — dF (в этом процессе работа совершается не только за счёт внутренней энергии, но и за счёт поступающей в систему теплоты). Часто процессы в системах, например химические реакции, идут при постоянных р и Т. В этом случае элементарная работа всех термодинамических сил, кроме сил давления, равна убыли термодинамического потенциала Гиббса (G), т. е. dA' = — dG.
Равенство dA = — dU выполняется как для квазистатических (обратимых) адиабатических процессов, так и для нестатических (необратимых). В остальных же случаях работа равна убыли П. т. только при квазистатических процессах, при нестатических процессах совершаемая работа меньше изменения П. т. Теоретическое определение П. т. как функций соответствующих переменных составляет основную задачу статистической термодинамики.
Метод П. т. широко применяется для получения общих соотношений между физическими свойствами макроскопических тел и анализа термодинамических процессов и условий равновесия в физико-химических системах. Термин "П. т." ввёл французский физик П. Дюгем (1884), сам же основатель метода П. т. Дж. У. Гиббс пользовался в своих работах термином "фундаментальные функции".