Термодинамика (Сборник рефератов). Черный А.А. - 26 стр.

                         РЕФЕРАТ № 3
            ТЕРМОДИНАМИКА И СТАТИСТИЧЕСКАЯ ФИЗИКА

      Термодинамика, наука о наиболее общих свойствах макроскопиче-
ских систем, находящихся в состоянии термодинамического равновесия, и о
процессах перехода между этими состояниями. Т. строится на основе фунда-
ментальных принципов (начал), которые являются обобщением многочис-
ленных наблюдений и выполняются независимо от конкретной природы об-
разующих систему тел. Поэтому закономерности в соотношениях между фи-
зическими величинами, к которым приводит Т., имеют универсальный ха-
рактер. Обоснование законов Т., их связь с законами движения частиц, из ко-
торых построены тела, даётся статистической физикой. Последняя позволя-
ет выяснить и границы применимости Т.
      Равновесные и неравновесные состояния. Равновесным является та-
кое состояние изолированной системы, в которое она переходит по истече-
нии, строго говоря, бесконечно большого промежутка времени. Практически
равновесие достигается за конечное время (время релаксации), которое зави-
сит от природы тел, их взаимодействий, а также и от характера исходного
неравновесного состояния. Если система находится в состоянии равновесия,
то в равновесии находятся и отдельные её макроскопические части. При не-
изменных внешних условиях такое состояние не меняется со временем. Сле-
дует подчеркнуть, что неизменность во времени не является достаточным
признаком равновесности состояния. Например, помещенный в термостат
участок электрической цепи, по которому течёт постоянный ток, находится в
неизменном (стационарном) состоянии практически неограниченное время.
Однако это состояние неравновесное: протекание тока сопровождается необ-
ратимым превращением энергии электрического тока в теплоту, отводимую в
термостат, в системе имеется градиент температуры. В стационарном нерав-
новесном состоянии могут находиться и все так называемые открытые сис-
темы.
      Равновесное состояние полностью характеризуется небольшим числом
физических параметров. Прежде всего, это температура, равенство значе-
ний которой для всех частей системы является необходимым условием
      термодинамического равновесия. (Существование температуры — па-
раметра, единого для всех частей системы, находящейся в равновесии, часто
называется нулевым началом Т.) Состояние однородных жидкости или газа
полностью фиксируется заданием любых двух из трёх величин: температуры
Т, объёма Уи давления/?. Связь между р, Ки Г характерна для каждой данной
жидкости (газа) и называется уравнением состояния (например, Клапейрона
уравнение для идеального газа или Ван-дер-Ваальса уравнение). В более
сложных случаях для полной характеристики равновесного состояния могут
понадобиться и др. параметры (например, концентрации отдельных состав-
ляющих смеси газов, напряжённость электрического поля, магнитная индук-
ция).


                                    26