Равновесная термодинамика - Equilibrium thermodynamics

Термодинамика
Классический Тепловой двигатель Карно
ветви Классический Статистический Химическая Квантовая термодинамика Равновесие  / Неравновесный
Законы Zeroth Первый Второй В третьих
Системы государство Уравнение состояния Идеальный газ Настоящий газ Состояние вопроса Равновесие Контрольный объем Инструменты Процессы Изобарический Изохорический Изотермический Адиабатический Изэнтропический Изентальпический Квазистатический Политропный Бесплатное расширение Обратимость Необратимость Необратимость Циклы Тепловые двигатели Тепловые насосы Тепловая эффективность
Свойства системы Заметка: Сопряженные переменные в курсив Диаграммы свойств Интенсивные и обширные свойства Функции процесса Работа Высокая температура Функции государства Температура  / Энтропия  (введение ) Давление  / Объем Химический потенциал  / Номер частицы Качество пара Сниженные свойства
Свойства материала Базы данных недвижимости Удельная теплоемкость   ${ displaystyle c =}$ ${ displaystyle T}$ ${ displaystyle partial S}$ ${ displaystyle N}$ ${ displaystyle partial T}$ Сжимаемость   ${ displaystyle beta = -}$ ${ displaystyle 1}$ ${ displaystyle partial V}$ ${ displaystyle V}$ ${ displaystyle partial p}$ Тепловое расширение   ${ Displaystyle альфа =}$ ${ displaystyle 1}$ ${ displaystyle partial V}$ ${ displaystyle V}$ ${ displaystyle partial T}$
Уравнения Теорема Карно Теорема Клаузиуса Фундаментальное отношение Закон идеального газа Максвелл отношения Взаимные отношения Онзагера Уравнения Бриджмена Таблица термодинамических уравнений
Потенциал Свободная энергия Свободная энтропия Внутренняя энергия ${ Displaystyle U (S, V)}$ Энтальпия ${ Displaystyle H (S, p) = U + pV}$ Свободная энергия Гельмгольца ${ Displaystyle А (Т, В) = U-TS}$ Свободная энергия Гиббса ${ Displaystyle G (T, p) = H-TS}$
История Культура История Общее Энтропия Газовые законы Машины "вечный двигатель" Философия Энтропия и время Энтропия и жизнь Броуновская трещотка Демон Максвелла Парадокс тепловой смерти Парадокс лошмидта Синергетика Теории Теория калорийности Теория тепла Vis viva («живая сила») Механический эквивалент тепла Сила мотивации Ключевые публикации "Экспериментальное расследование Относительно ... тепла " "О равновесии Гетерогенные вещества " "Размышления о Движущая сила огня " Сроки Термодинамика Тепловые двигатели Искусство Образование Термодинамическая поверхность Максвелла Энтропия как рассеивание энергии
Ученые Бернулли Больцман Карно Клапейрон Клаузиус Каратеодори Duhem Гиббс фон Гельмгольц Джоуль Максвелл фон Майер Онсагер Ренкин Смитон Шталь Томпсон Томсон ван дер Ваальс Waterston
Книга Категория

Равновесная термодинамика систематическое изучение преобразований материи и энергии в системах с точки зрения концепции, называемой термодинамическое равновесие. Слово равновесие подразумевает состояние равновесия. Равновесная термодинамика по своему происхождению вытекает из анализа Цикл Карно. Здесь обычно система, такая как газовый баллон, первоначально находящаяся в собственном состоянии внутреннего термодинамического равновесия, задается вне баланса за счет ввода тепла от реакция горения. Затем, через серию шагов, по мере того, как система достигает своего окончательного равновесного состояния, извлекается работа.

В состоянии равновесия потенциалы или движущие силы внутри системы находятся в точном балансе. Центральная цель равновесной термодинамики: дать системе четко определенный начальный штат из термодинамическое равновесие при точно заданных ограничениях, чтобы вычислить, когда ограничения изменяются вмешательство извне, каким будет состояние системы после достижения нового равновесия. Состояние равновесия определяется математически путем поиска экстремумов термодинамической потенциальной функции, природа которой зависит от ограничений, наложенных на систему. Например, химическая реакция при постоянной температуре и давлении достигает равновесия при минимальном количестве ее компонентов. Свободная энергия Гиббса и максимум их энтропия.

Равновесная термодинамика отличается от неравновесная термодинамика в том, что в последнем случае состояние исследуемой системы обычно не будет однородным, а будет локально изменяться в таких, как распределение энергии, энтропии и температуры, поскольку градиенты накладываются диссипативными термодинамическими потоками. В равновесной термодинамике, напротив, состояние системы будет считаться однородным повсюду, определяемым макроскопически такими величинами, как температура, давление или объем. Системы изучаются с точки зрения перехода от одного состояния равновесия к другому; такое изменение называется термодинамический процесс.

Геометрия Руппайнера это тип информационной геометрии, используемый для изучения термодинамики. Он утверждает, что термодинамические системы могут быть представлены Риманова геометрия, и что статистические свойства могут быть получены из модели. Эта геометрическая модель основана на идее, что существуют состояния равновесия, которые могут быть представлены точками на двумерной поверхности, и расстояние между этими состояниями равновесия связано с колебаниями между ними.

Смотрите также

• Неравновесная термодинамика
• Термодинамика

использованная литература

• Адкинс, C.J. (1983). Равновесная термодинамика, 3-е изд.. Кембридж: Издательство Кембриджского университета.
• Ценгель Ю. и Болес М. (2002). Термодинамика - инженерный подход, 4-е изд. (учебник). Нью-Йорк: Макгроу Хилл.
• Кондепуди, Д., Пригожин, И. (2004). Современная термодинамика - от тепловых двигателей до диссипативных структур (учебник). Нью-Йорк: Джон Вили и сыновья.
• Перро, П. (1998). От А до Я термодинамики (толковый словарь). Нью-Йорк: Издательство Оксфордского университета.