Muvozanat termodinamikasi - Equilibrium thermodynamics

Muvozanat termodinamikasi deb nomlangan tushuncha nuqtai nazaridan tizimdagi materiya va energiyaning o'zgarishini muntazam o'rganishdir termodinamik muvozanat. Muvozanat so'zi muvozanat holatini anglatadi. Muvozanat termodinamikasi, kelib chiqishi bo'yicha, ning tahlilidan kelib chiqadi Carnot tsikli. Bu erda, odatda tizim, avval o'z ichki ichki termodinamik muvozanat holatida bo'lgan gaz tsilindri sifatida o'rnatiladi muvozanatdan tashqarida a dan issiqlik kiritish orqali yonish reaktsiyasi. Keyin, bir qator bosqichlar orqali tizim o'zining so'nggi muvozanat holatiga o'tishi bilan ish olib boriladi.

Muvozanat holatida potentsial yoki tizim ichidagi harakatlantiruvchi kuchlar to'liq muvozanatda. Muvozanat termodinamikasining asosiy maqsadi: aniq boshlanganda tizim berilgan davlat ning termodinamik muvozanat, aniq ko'rsatilgan cheklovlarga bo'ysungan holda, cheklovlar an bilan o'zgartirilganda hisoblash uchun tashqi majburiy aralashuv, yangi muvozanatga erishgandan so'ng tizimning holati qanday bo'ladi. Muvozanat holati tabiati tizimga qo'yiladigan cheklovlarga bog'liq bo'lgan termodinamik potentsial funktsiyasining ekstremalligini izlash orqali matematik ravishda aniqlanadi. Masalan, doimiy harorat va bosimdagi kimyoviy reaksiya uning tarkibiy qismlarining minimal darajasida muvozanatga etadi ' Gibbs bepul energiya va ularning maksimal miqdori entropiya.

Muvozanat termodinamikasi farq qiladi muvozanatsiz termodinamika, bunda, ikkinchisi bilan, tergov qilinayotgan tizimning holati odatda bir xil bo'lmaydi, lekin energiya, entropiya va harorat taqsimotida farq qiladi, chunki dissipativ termodinamik oqimlar tomonidan gradiyentlar o'rnatiladi. Muvozanatli termodinamikada, aksincha, tizimning holati harorat, bosim yoki hajm kabi makroskopik jihatdan aniqlangan holda bir butun deb hisoblanadi. Tizimlar bir muvozanat holatidan ikkinchisiga o'tish nuqtai nazaridan o'rganiladi; bunday o'zgarish a deb nomlanadi termodinamik jarayon.

Ruppayner geometriyasi termodinamikani o'rganish uchun ishlatiladigan axborot geometriyasining bir turi. U termodinamik tizimlar bilan ifodalanishi mumkinligini da'vo qiladi Riemann geometriyasi, va statistik xususiyatlarni modeldan olish mumkin. Ushbu geometrik model ikki o'lchovli yuzadagi nuqtalar bilan ifodalanishi mumkin bo'lgan muvozanat holatlari mavjud va bu muvozanat holatlari orasidagi masofa ularning o'zgarishi bilan bog'liq degan fikrga asoslanadi.

Shuningdek qarang

Adabiyotlar

  • Adkins, CJ (1983). Muvozanat termodinamikasi, 3-nashr. Kembrij: Kembrij universiteti matbuoti.
  • Cengel, Y. va Boles, M. (2002). Termodinamika - muhandislik yondashuvi, 4-chi nashr. (darslik). Nyu-York: McGraw Hill.
  • Kondepudi, D. & Prigogine, I. (2004). Zamonaviy termodinamika - Issiqlik dvigatellaridan tortib to tarqaladigan tuzilmalarga (darslik). Nyu-York: John Wiley & Sons.
  • Perrot, P. (1998). Termodinamikaning A dan Z gacha (lug'at). Nyu-York: Oksford universiteti matbuoti.