Молекулярная физика. Курс физики, часть 1. Морозов В.Г - 4 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

МИРЭА | Москва

Составители: 

Рубрика: 

V
p
p
V
A
1
, A
2
, . . . , A
m
B
1
, B
2
, . . . B
n
B
i
= f
i
(A
1
, A
2
, . . . , A
m
), i = 1, 2, . . . , n,
f
i
F
k
(A
1
, . . . , A
m
, B
1
, . . . , B
n
) = 0,
è âíåøíåãî ïàðàìåòðà. Íàïðèìåð, åñëè ãàç çàêëþ÷åí â ñîñóä ñ íåïîäâèæíûìè
(æåñòêèìè) ñòåíêàìè, òî îáúåì ãàçà V ÿâëÿåòñÿ âíåøíèì ïàðàìåòðîì. Ïðè ýòîì
äàâëåíèå ãàçà íà ñòåíêè p áóäåò çàâèñåòü îò îáúåìà è îïðåäåëÿòü ñîñòîÿíèå ãàçà
ïðè ôèêñèðîâàííîì îáúåìå.  äàííîì ñëó÷àå äàâëåíèå  âíóòðåííèé ïàðàìåòð
ãàçà.

                                             Ðàññìîòðèì äðóãóþ ñèòóàöèþ, êîãäà äàâ-
                                             ëåíèå ãàçà çàôèêñèðîâàíî. Ýòîãî ìîæíî
                                             äîáèòüñÿ, ïîìåñòèâ ãàç â ñîñóä ñ ïîäâèæ-
                                             íîé ñòåíêîé è ôèêñèðîâàííîé íàãðóçêîé (ñì.
                                             Ðèñ. 1.1). Îáúåì, êîòîðûé çàéìåò ãàç, áóäåò
                                             çàâèñåòü îò ïðèëîæåííîãî äàâëåíèÿ. Êàê ìû
                                             âèäèì, òåïåðü p  âíåøíèé ïàðàìåòð äëÿ ñè-
                                             ñòåìû, à îáúåì V  âíóòðåííèé ïàðàìåòð.

              Ðèñ. 1.1

1.2.   Ðàâíîâåñíîå ñîñòîÿíèå. Óðàâíåíèÿ ñîñòîÿíèÿ

Âñå èçâåñòíûå ìàêðîñêîïè÷åñêèå ñèñòåìû îáëàäàþò çàìå÷àòåëüíûì ñâîéñòâîì, êî-
òîðîå ìû ñôîðìóëèðóåì â âèäå ñëåäóþùåãî óòâåðæäåíèÿ: åñëè âíåøíèå ïàðà-
ìåòðû çàôèêñèðîâàíû, òî ñ òå÷åíèåì âðåìåíè ìàêðîñêîïè÷åñêàÿ ñèñòåìà
ïðèõîäèò â åäèíñòâåííîå ñîñòîÿíèå, íàçûâàåìîå ðàâíîâåñíûì ñîñòîÿíè-
åì, â êîòîðîì îíà ìîæåò íàõîäèòüñÿ ñêîëü óãîäíî äîëãî, ïîêà íå èçìå-
íÿòñÿ âíåøíèå óñëîâèÿ. Ýòî ôóíäàìåíòàëüíîå óòâåðæäåíèå, îáîáùàþùåå âñå
èçâåñòíûå íàáëþäåíèÿ íàä ìàêðîñêîïè÷åñêèìè ñèñòåìàìè, ÷àñòî íàçûâàþò íóëå-
âûì çàêîíîì òåðìîäèíàìèêè. Ôèçèêè ïðèëîæèëè íåìàëî óñèëèé äëÿ òîãî,
÷òîáû îáúÿñíèòü íàáëþäàåìîå â ïðèðîäå ñòðåìëåíèå ìàêðîñêîïè÷åñêèõ ñèñòåì ê
ðàâíîâåñèþ. Áûëî ðàçðàáîòàíî ìíîãî êðàñèâûõ òåîðèé, ñâÿçûâàþùèõ ýòî ÿâëå-
íèå ñ äðóãèìè ñâîéñòâàìè ìàêðîñêîïè÷åñêèõ ñèñòåì, îäíàêî â íàñòîÿùåå âðåìÿ åãî
ñëåäóåò ðàññìàòðèâàòü êàê îñíîâíîé ïîñòóëàò ìîëåêóëÿðíîé ôèçèêè.
   Èç ñàìîãî ôàêòà ñóùåñòâîâàíèÿ ðàâíîâåñíîãî ñîñòîÿíèÿ ìîæíî ñäåëàòü èíòå-
ðåñíûå âûâîäû. Ïðåäïîëîæèì, ÷òî ñòàöèîíàðíûå óñëîâèÿ, â êîòîðûõ íàõîäèòñÿ
ñèñòåìà, îïèñûâàþòñÿ âíåøíèìè ïàðàìåòðàìè A1 , A2 , . . . , Am , à ìàêðîñêîïè÷åñêîå
ñîñòîÿíèå ñèñòåìû ìîæíî ïîëíîñòüþ îïèñàòü íåêîòîðûì íàáîðîì âíóòðåííèõ ïà-
ðàìåòðîâ B1 , B2 , . . . Bn .  ðàâíîâåñíîì ñîñòîÿíèè çíà÷åíèÿ âñåõ âíóòðåííèõ ïàðà-
ìåòðîâ äîëæíû îäíîçíà÷íî îïðåäåëÿòüñÿ çíà÷åíèÿìè âíåøíèõ ïàðàìåòðîâ. Èíà÷å
ãîâîðÿ, äîëæíû ñóùåñòâîâàòü ñîîòíîøåíèÿ

                     Bi = fi (A1 , A2 , . . . , Am ),       i = 1, 2, . . . , n,   (1.1)

ãäå âèä ôóíêöèé fi çàâèñèò îò óñòðîéñòâà ðàññìàòðèâàåìîé ñèñòåìû. Ñîîòíîøåíèÿ
ìåæäó âíåøíèìè ïàðàìåòðàìè è ðàâíîâåñíûìè çíà÷åíèÿìè âíóòðåííèõ ïàðàìåòðîâ
íàçûâàþòñÿ óðàâíåíèÿìè ñîñòîÿíèÿ. Èíîãäà îíè çàïèñûâàþòñÿ â âèäå

                            Fk (A1 , . . . , Am , B1 , . . . , Bn ) = 0,           (1.2)



                                                 3

Страницы