Фазавыя пераходы |
---|
![]() |
Артыкул з'яўляецца часткай серыі «Тэрмадынаміка». |
Паняцце фазы |
Раўнавага фаз |
Квантавы фазавы пераход |
Раздзелы тэрмадынамікі |
Пачаткі тэрмадынамікі |
Ураўненне стану |
Тэрмадынамічныя велічыні |
Тэрмадынамічныя патэнцыялы |
Тэрмадынамічныя цыклы |
Фазавыя пераходы |
правіць |
Гл. таксама «Фізічны партал» |
Ураўненне стану — ўраўненне, якое злучае паміж сабой тэрмадынамічныя (макраскапічныя) параметры сістэмы, такія, як тэмпература, ціск, аб’ём, хімічны патэнцыял і інш. Ураўненне стану можна напісаць заўсёды, калі можна ўжываць тэрмадынамічнае апісанне з’яў. Пры гэтым рэальныя ўраўненні станаў рэальных рэчываў могуць быць вельмі складанымі.
Ураўненне стану сістэмы не змяшчаецца ў пастулатах тэрмадынамікі і не можа быць выведзена з яе. Яно павінна быць узята з боку (з вопыту ці з мадэлі, створанай у рамках статыстычнай фізікі). Тэрмадынаміка ж не разглядае пытанні ўнутранай будовы рэчывы.
Заўважым, што суадносіны, задаюць ураўненнем стану, справядлівыя толькі для станаў тэрмадынамічнай раўнавагі.
Тэрмічнае ўраўненне стану звязвае макраскапічныя параметры сістэмы. Для сістэмы з пастаянным лікам часціц яго агульны выгляд можна запісаць так:
f ( P ,
V ,
{\displaystyle f(P,;V,;T)=0.}
. Такім чынам, задаць тэрмічнае ўраўненне стану значыць канкрэтызаваць выгляд функцыі
f .
{\displaystyle f.~}
Каларычнае ўраўненне стану паказвае, як унутраная энергія выяўляецца праз ціск, аб’ём і тэмпературу. Для сістэмы з пастаянным лікам часціц яно выглядае так:
U ( P ,
V ,
T )
{\displaystyle U=U(P,;V,;T)}
або, улічваючы, што ціск можна выразіць з тэрмічнага ўраўнення:
U ( V ,
T ) .
{\displaystyle U=U(V,;T).}
Кананічнае ўраўненне ўяўляе сабой выраз для аднаго з тэрмадынамічных патэнцыялаў (унутранай энергіі, энтальпіі, свабоднай энергіі або патэнцыялу Гібса) праз незалежныя зменныя, адносна якіх запісваецца яго поўны дыферэнцыял.
V )
{\displaystyle U=U(S,;V)}
(унутранай энергіі),
P )
{\displaystyle H=H(S,;P)}
(для энтальпіі),
V )
{\displaystyle F=F(T,;V)}
(для энергіі Гельмгальца),
P )
{\displaystyle G=G(T,;P)}
(для патэнцыяла Гібса).
Кананічнае ўраўненне, незалежна ад таго, у якім з гэтых чатырох відаў яно прадстаўлена, змяшчае поўную інфармацыю аб тэрмічных і каларычных уласцівасцях тэрмадынамічнай сістэмы (мяркуецца, што вядомае і вызначэнне тэрмадынамічнай патэнцыялу, такое, як F = U − TS).