48.Условия равновесия и устойчивости системы в термостате при постоянном объеме.

Система в термостате, при постоянном объеме: , , .

Основное ТД неравенство для неравновесных процессов, приведенное к переменным , принимает вид , система в термостате не производит работы , , дает .

В изотермической системе с постоянным объемом свободная энергия при необратимых процессах убывает и имеет минимум при устойчивом равновесии. Это общее условие равновесия устойчивости изотермической системы, не производящее внешней работы можно записать в виде - необходимое условие, - достаточное условие.

49.Условия равновесия и устойчивости системы в термостате при постоянном внешнем давлении.

Система в термостате под постоянным внешним давлением: , ,

Основное ТД неравенство для неравновесных процессов, приведенное к переменным , принимает вид , для системы, погруженной в среду с постоянной температурой и давлением, , , получаем .

Следовательно, в такой системе при неравновесных процессах энергия Гиббса убывает и имеет минимум при равновесии. Поэтому общее уравнение равновесия и устойчивости системы в термостате с постоянным внешним давлением – минимум энергии Гиббса, можно записать в виде - необходимое условие, - достаточное условие.

50.Условия равновесия и устойчивости системы при постоянных энтропии и давлении.

49. Система при постоянной энтропии и давлении: , , .

Рассуждая аналогично, основное ТД неравенство, приведенное к переменным , , для адиабатической системы, находящейся под постоянным внешним давлением , , , получаем .

В такой системе при неравновесных процессах энтальпия убывает, и равновесие наступает при минимуме энтальпии.

Общее уравнение равновесия и устойчивости системы – минимум энтальпии, можно записать в виде - необходимое условие, - достаточное условие.

51. Условия равновесия и устойчивости системы при постоянных энтропии и объеме.

Система при постоянных энтропии и объеме: , , .

Рассуждая аналогично, основное ТД неравенство, приведенное к переменным , , в изолированной адиабатической системе с постоянным объемом, , , , получаем .

В такой системе при неравновесных процессах внутренняя энергия убывает, и равновесие наступает при минимуме внутренней энергии.

Общее уравнение равновесия и устойчивости системы – минимум внутренней энергии, можно записать в виде - необходимое условие, - достаточное условие.

52.Условия равновесия и устойчивости системы с переменным числом частиц в термостате, при постоянных химическом потенциале и объеме.

Система с переменным числом частиц в термостате при постоянных химических потенциалах и объеме: , , .При изучении систем с переменным числом частиц чаще всего употребляют такой ТД потенциал, дифференцирование которого по соответствующим переменным позволяет найти числа частиц в системе каждого сорта. Найдем этот потенциал, сделав преобразования Лежандра, перейдем в основном термодинамическом тожестве к дифференциальным переменным

 ,

, где

- называют большим ТД потенциалом.

Тогда число частиц каждого сорта и другие характеристики системы находятся простым дифференцированием:

, ,

Для неравновесных процессов основное неравенство ТД для системы с переменным числом частиц при независимых переменных

система в термостате не производит работы , , дает .

В системе с переменным числом частиц, которая находится в термостате при постоянных , могут идти только процессы, при которых большой термодинамический потенциал убывает, и при устойчивом равновесии имеет минимум.

Общие условия равновесия и устойчивости такой системы, минимум большого ТД потенциала запишутся в виде - необходимое условие, - достаточное условие.