Термодинамика и статистическая физика. Розман Г.А. - 44 стр.

UptoLike

Составители: 

Рубрика: 

44
где u – удельная внутренняя энергия.
Составим приращение удельной энтальпии:
d i = du +d p=0,
так как система находится в состоянии равновесия и энтальпия и ее
удельное значение имеют минимум.
Составим от этого выражение производную по объему, т.е. опре-
делим быстроту изменения внутренней энергии(или ее плотности) при
изменении объема системы:
.
V
p
V
u
=
Энергия является аддитивной величиной и при увеличении (умень-
шении) объема системы она увеличивается (уменьшается). Следователь-
но, слева стоит заведомо положительная величина. Чтобы и справа была
положительная величина (только в этом случае можно ставить знак ра-
венства), производная
V
р
должна быть отрицательной величиной.
Таким образом, условием устойчивого равновесия однородной термо-
динамической системы является неравенство:
.0<
V
p
(84)
Воспользуемся условием (84) для
объяснения хода изотермы газа Ван-
дер-Ваальса (рис.4). Уравнение Ван-
дер-Ваальса содержит поправки, учи-
тывающие как взаимодействие частиц
газа на расстоянии, так и собственный
объем этих частиц (уравнение Ван-дер-
Ваальса не единственное уравнение,
построенное для реальных газов, инте-
ресующихся отсылаем к учебному. по-
собию В. Ф.
Ноздрева Курс термодинамики). На участках изотермы АВ
и CD выполняется условие (84), следовательно, эти участки отражают
реальные состояния газа Ван-дер-Ваальса. На участке ВС
0>
V
p
, точ-
ки этого участка не соответствуют состояниям газа, которые можно
осуществить на опыте. Участок васоответствует процессу конденса-
ции газа, происходящего при постоянном давлении, на этом участке
Рис. 4.
                                                                   44
 где u – удельная внутренняя энергия.
      Составим приращение удельной энтальпии:
                             d i = du +d p=0,
 так как система находится в состоянии равновесия и энтальпия и ее
удельное значение имеют минимум.
      Составим от этого выражение производную по объему, т.е. опре-
делим быстроту изменения внутренней энергии(или ее плотности) при
изменении объема системы:
                              ∂u     ∂p
                                 =−     .
                              ∂V    ∂V
      Энергия является аддитивной величиной и при увеличении (умень-
шении) объема системы она увеличивается (уменьшается). Следователь-
но, слева стоит заведомо положительная величина. Чтобы и справа была
положительная величина (только в этом случае можно ставить знак ра-
                      ∂р
венства), производная     должна быть отрицательной величиной.
                      ∂V
Таким образом, условием устойчивого равновесия однородной термо-
динамической системы является неравенство:
                  ∂p
                     < 0.                                   (84)
                  ∂V
                                    Воспользуемся условием (84) для
                              объяснения хода изотермы газа Ван-
                              дер-Ваальса (рис.4). Уравнение Ван-
                              дер-Ваальса содержит поправки, учи-
                              тывающие как взаимодействие частиц
                              газа на расстоянии, так и собственный
                              объем этих частиц (уравнение Ван-дер-
                              Ваальса не единственное уравнение,
         Рис. 4.              построенное для реальных газов, инте-
                              ресующихся отсылаем к учебному. по-
собию В. Ф. Ноздрева Курс термодинамики). На участках изотермы АВ
и CD выполняется условие (84), следовательно, эти участки отражают
                                                      ∂p
реальные состояния газа Ван-дер-Ваальса. На участке ВС    > 0 , точ-
                                                      ∂V
ки этого участка не соответствуют состояниям газа, которые можно
осуществить на опыте. Участок ва –соответствует процессу конденса-
ции газа, происходящего при постоянном давлении, на этом участке