Уравнения на състоението

Страницата е създадена на:19 октомври 2018 и редактирана на:19 октомври 2018

Всяка, намираща се в равновесие термодинамична система притежава поне три термодинамични параметъра: обем V , налягане P и температура T . Обемът на системата се определя от положението в пространството на телата, които граничат с нея, налягането определя силата, с която тези тела действат върху единица площ от външната повърхност на системата, а температурата, както видяхме, е параметър, който се въвежда за да описва термодинамичното различие между равновесните състояния. Системи, които не притежават други независими параметри освен тези три, се наричат прости термодинамични системи. Разбира се, съществуват системи, които притежават и други параметри.

Опитът показва, че ако две равновесни състояния на една система се различават по стойността на един параметър, то и поне още един от другите параметри на системата има различни стойности в тези състояния. Т.е. параметрите на една термодинамична система в равновесие са зависими помежду си. Чрез измервания може да се установи какви стойности получава даден параметър при различни съчетания от стойности на останалите параметри (например, може да се изследва зависимостта на налягането от обема и температурата). Така установената зависимост на един параметър на системата от стойностите на останалите параметри се нарича уравнение на състоянието.

Ако, например, се изследва зависимостта на налягането на една проста система от обема и температурата, уравнението на състоянието представлява зависимост от вида:

P = f ( V , T ) .

Същото уравнение може да се преобразува и представи по други начини като се реши относно обема (или като се изследва опитно зависимостта на обема от налягането и температурата):

V = g ( P , T ) ,

или относно температурата:

T = h ( P , V ) ,

или като се пренесат всички членове в лявата страна и се приравни на нула:

ϕ ( V , P , T ) = 0 .

Уравненията на състоянието не могат да се получат теоретично със средствата на термодинамиката. В термодинамиката се използват опитно установени уравнения на състоянието или такива, получени със средствата на статистическата физика, която позволява да се намерят връзки между термодинамичните параметри, обясняващи се със движението и взаимодействието между градивните частици.

 

Направено с MyCMS. Copyright CC BY-ND 4.0.