Физико-химическое моделирование в нефтегазовой геохимии. Часть 1. Теория и методология физико-химического моделирования. Бычинский В.А - 17 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ИГУ | Иркутск

Составители: 

Рубрика: 

– 17 –
2. ÎÑÍÎÂÍÛÅ ÏÎËÎÆÅÍÈß ÕÈÌÈ×ÅÑÊÎÉ
ÒÅÐÌÎÄÈÍÀÌÈÊÈ
 ñàìîì øèðîêîì ñìûñëå òåðìîäèíàìèêà – ýòî íàóêà î ïðå-
âðàùåíèÿõ ðàçëè÷íûõ âèäîâ ýíåðãèè ïðè òåõ âçàèìîäåéñòâèÿõ ìåæ-
äó òåëàìè, êîòîðûå îãðàíè÷èâàþòñÿ òîëüêî òåïëîâûì îáìåíîì è
ðàáîòîé.  áîëåå óçêîì ïîíèìàíèè òåðìîäèíàìèêà èçó÷àåò îáùèå
òåðìè÷åñêèå ñâîéñòâà âåùåñòâà ïðè ðàâíîâåñèè è çàêîíîìåðíîñòè,
õàðàêòåðèçóþùèå ïðîöåññ ïðèáëèæåíèÿ ê ðàâíîâåñèþ.
Õèìè÷åñêàÿ òåðìîäèíàìèêà ïðèìåíÿåò ïîëîæåíèÿ è çàêîíû
îáùåé òåðìîäèíàìèêè ê èçó÷åíèþ õèìè÷åñêèõ ÿâëåíèé. Äëÿ âûâî-
äà çàêîíîìåðíîñòåé õèìè÷åñêîé òåðìîäèíàìèêè íåîáõîäèìî çíàòü
íà÷àëüíîå è êîíå÷íîå ñîñòîÿíèå ñèñòåìû, à òàêæå âíåøíèå óñëî-
âèÿ, ïðè êîòîðûõ ïðîòåêàåò ïðîöåññ.
2.1. ÎÑÍÎÂÍÛÅ ÏÎÍßÒÈß È ÎÏÐÅÄÅËÅÍÈß
Ñèñòåìà – ñîâîêóïíîñòü ìàòåðèàëüíûõ òåë, èìåþùèõ ãðà-
íèöó ðàçäåëà ñ âíåøíåé ñðåäîé. Ýòó ãðàíèöó óñòàíàâëèâàþò ñî-
ãëàñíî ðåàëüíûì îñîáåííîñòÿì ñèñòåìû, íàïðèìåð: îáúåì æèäêèõ
óãëåâîäîðîäîâ, ÷àñòü ðàñïëàâà èëè ãîðíîé ïîðîäû, ò.å. ãðàíèöû
ñèñòåìû îïðåäåëÿþòñÿ çàäà÷åé èññëåäîâàíèÿ.  çàâèñèìîñòè îò
ðàññìàòðèâàåìîãî ÿâëåíèÿ ñèñòåìà ìîæåò áûòü ðàçëè÷íîãî ðàç-
ìåðà, íî îíà âñåãäà äîëæíà ñîñòîÿòü èç áîëüøîãî ÷èñëà ÷àñòèö,
ò.å. áûòü ìàêðîñêîïè÷åñêîé, ò.ê. òîëüêî äëÿ ìàêðîñêîïè÷åñêèõ
ñèñòåì ìîæíî îïåðèðîâàòü òàêèìè ïîíÿòèÿìè, êàê òåìïåðàòóðà,
äàâëåíèå, òåïëîòà è íåêîòîðûìè äðóãèìè.
Ñîâîêóïíîñòü âñåõ ôèçè÷åñêèõ è õèìè÷åñêèõ ñâîéñòâ ñèñòå-
ìû íàçûâàåòñÿ ñîñòîÿíèåì ñèñòåìû.  òåðìîäèíàìèêå îáû÷íî ðàñ-
ñìàòðèâàþòñÿ òå ñâîéñòâà, êîòîðûå ìîãóò áûòü îäíîçíà÷íî âûðà-
æåíû ÷åðåç ôóíêöèè òåìïåðàòóðû, äàâëåíèÿ è êîíöåíòðàöèè âå-
ùåñòâ ñèñòåìû. Òàêèå ñâîéñòâà íàçûâàþòñÿ òåðìîäèíàìè÷åñêèìè;
îíè ÿâëÿþòñÿ ÷àñòüþ îáùèõ ñâîéñòâ (ôèçè÷åñêèõ è õèìè÷åñêèõ)
ñèñòåìû.
Òåðìîäèíàìè÷åñêèå ñâîéñòâà ñâÿçàíû ìåæäó ñîáîé: åñëè áó-
äåò èçìåíÿòüñÿ êàêîå-ëèáî îäíî èç òåðìîäèíàìè÷åñêèõ ñâîéñòâ, òî
                            – 17 –
     2. ÎÑÍÎÂÍÛÅ ÏÎËÎÆÅÍÈß ÕÈÌÈ×ÅÑÊÎÉ
        ÒÅÐÌÎÄÈÍÀÌÈÊÈ

      Â ñàìîì øèðîêîì ñìûñëå òåðìîäèíàìèêà – ýòî íàóêà î ïðå-
âðàùåíèÿõ ðàçëè÷íûõ âèäîâ ýíåðãèè ïðè òåõ âçàèìîäåéñòâèÿõ ìåæ-
äó òåëàìè, êîòîðûå îãðàíè÷èâàþòñÿ òîëüêî òåïëîâûì îáìåíîì è
ðàáîòîé.  áîëåå óçêîì ïîíèìàíèè òåðìîäèíàìèêà èçó÷àåò îáùèå
òåðìè÷åñêèå ñâîéñòâà âåùåñòâà ïðè ðàâíîâåñèè è çàêîíîìåðíîñòè,
õàðàêòåðèçóþùèå ïðîöåññ ïðèáëèæåíèÿ ê ðàâíîâåñèþ.
      Õèìè÷åñêàÿ òåðìîäèíàìèêà ïðèìåíÿåò ïîëîæåíèÿ è çàêîíû
îáùåé òåðìîäèíàìèêè ê èçó÷åíèþ õèìè÷åñêèõ ÿâëåíèé. Äëÿ âûâî-
äà çàêîíîìåðíîñòåé õèìè÷åñêîé òåðìîäèíàìèêè íåîáõîäèìî çíàòü
íà÷àëüíîå è êîíå÷íîå ñîñòîÿíèå ñèñòåìû, à òàêæå âíåøíèå óñëî-
âèÿ, ïðè êîòîðûõ ïðîòåêàåò ïðîöåññ.

     2.1. ÎÑÍÎÂÍÛÅ ÏÎÍßÒÈß È ÎÏÐÅÄÅËÅÍÈß
      Ñèñòåìà – ñîâîêóïíîñòü ìàòåðèàëüíûõ òåë, èìåþùèõ ãðà-
íèöó ðàçäåëà ñ âíåøíåé ñðåäîé. Ýòó ãðàíèöó óñòàíàâëèâàþò ñî-
ãëàñíî ðåàëüíûì îñîáåííîñòÿì ñèñòåìû, íàïðèìåð: îáúåì æèäêèõ
óãëåâîäîðîäîâ, ÷àñòü ðàñïëàâà èëè ãîðíîé ïîðîäû, ò.å. ãðàíèöû
ñèñòåìû îïðåäåëÿþòñÿ çàäà÷åé èññëåäîâàíèÿ.  çàâèñèìîñòè îò
ðàññìàòðèâàåìîãî ÿâëåíèÿ ñèñòåìà ìîæåò áûòü ðàçëè÷íîãî ðàç-
ìåðà, íî îíà âñåãäà äîëæíà ñîñòîÿòü èç áîëüøîãî ÷èñëà ÷àñòèö,
ò.å. áûòü ìàêðîñêîïè÷åñêîé, ò.ê. òîëüêî äëÿ ìàêðîñêîïè÷åñêèõ
ñèñòåì ìîæíî îïåðèðîâàòü òàêèìè ïîíÿòèÿìè, êàê òåìïåðàòóðà,
äàâëåíèå, òåïëîòà è íåêîòîðûìè äðóãèìè.
      Ñîâîêóïíîñòü âñåõ ôèçè÷åñêèõ è õèìè÷åñêèõ ñâîéñòâ ñèñòå-
ìû íàçûâàåòñÿ ñîñòîÿíèåì ñèñòåìû.  òåðìîäèíàìèêå îáû÷íî ðàñ-
ñìàòðèâàþòñÿ òå ñâîéñòâà, êîòîðûå ìîãóò áûòü îäíîçíà÷íî âûðà-
æåíû ÷åðåç ôóíêöèè òåìïåðàòóðû, äàâëåíèÿ è êîíöåíòðàöèè âå-
ùåñòâ ñèñòåìû. Òàêèå ñâîéñòâà íàçûâàþòñÿ òåðìîäèíàìè÷åñêèìè;
îíè ÿâëÿþòñÿ ÷àñòüþ îáùèõ ñâîéñòâ (ôèçè÷åñêèõ è õèìè÷åñêèõ)
ñèñòåìû.
      Òåðìîäèíàìè÷åñêèå ñâîéñòâà ñâÿçàíû ìåæäó ñîáîé: åñëè áó-
äåò èçìåíÿòüñÿ êàêîå-ëèáî îäíî èç òåðìîäèíàìè÷åñêèõ ñâîéñòâ, òî

Страницы