Термодинамічні параметри стану системи.
Термодинам́ічні парáметри або пара́метри ста́ну термодинамі́чної систе́ми — фізичні величини, що однозначно характеризують стан термодинамічної системи і не залежні від її передісторії. Ці величини, що можуть змінюватися із зміною самої системи внаслідок її взаємовпливу з навколишнім середовищем.
Загальна характеристика
Щоб визначити, чи дана фізична величина є параметром стану, необхідно розглянути її зміну при переході системи з одного стану до іншого. Якщо зміна фізичної величини залежить від виключно від початкового і кінцевого станів, то така величина є параметром стану. Якщо ж зміна фізичної величини залежить від способу переходу від початкового до кінцевого стану (залежить від передісторії), то така величина не є параметром стану (наприклад, теплота, робота).
Не всі параметри стану можуть змінюватися незалежно один від одного. Завжди можна виділити декілька незалежних параметрів, що характеризують стан системи. Параметри, які не входять до незалежних і які не вимірюються безпосередньо, називаються функціями стану (ентропія, ентальпія тощо).
Класифікація
Термодинамічні параметри можна поділити на основні та допоміжні. До основних термодинамічних параметрів належать такі, які легко визначити простими технічними засобами, як-от тиск, температура та питомий об'єм. Сукупність зазначених основних термодинамічних параметрів визначає стан системи у даний момент..
В загальному випадку термодинамічні параметри поділяються на інтенсивні й екстенсивні:
інтенсивні не залежать від розмірів і маси системи (тиск, температура, питомий і молярний об'єми, питома і молярна внутрішня енергія, питома і молярна ентальпія та ентропія);
екстенсивні є пропорційними до кількості речовини або масі даної термодинамічної системи (об'єм, маса, внутрішня енергія, ентальпія, ентропія та ін.). Основні параметри стану — інтенсивні.
Термодинамічні властивості (параметри), крім поділу на екстенсивні й інтенсивні, можуть бути класифіковані як термічні й калоричні властивості (величини):
до термічних властивостей належать: тиск, об'єм, температура, а також термічні коефіцієнти (ізотермічний коефіцієнт стиснення, коефіцієнт об'ємного розширення і термічний коефіцієнт тиску);
до калоричних властивостей належать такі термодинамічні величини, як ентропія, внутрішня енергія, ентальпія, вільна енергія, ізобарно-ізотермічний потенціал, теплоємність.
Термодинамічний процес.
Термодинамі́чний проце́с — це сукупність послідовних станів, через які проходить термодинамічна система при взаємодії її з навколишнім середовищем. При цьому усі чи частина параметрів зазнають змін. Ці зміни параметрів відбуваються таким чином, щоб система прямувала до стану рівноваги.
У всякому термодинамічному процесі змінюються параметри, що визначають стан тіла (системи тіл). Наприклад, при збільшенні тиску на газ, відбувається зменшення його об'єму; при збільшенні температури стрижня, він видовжується тощо.
Приклади рівноважних процесів
Ізотермічний процес, при якому температура системи не змінюється (T = const).
Ізохоричний процес, який відбувається при сталому об'ємі (V = const).
Ізобаричний процес, який відбувається при сталому тиску в системі (p = const).
Адіабатичний процес, який відбувається без теплообміну із зовнішнім середовищем.
Ізоентропійний процес, який відбувається за незмінної ентропії.
Діаграми типових термодинамічних процесів у p-V-координатах:
Ізобаричний процес Адіабатичний процес Ізохоричний процес
Ізотермічний процес