Termodinamică și Fizică moleculară

Starea unui sistem macroscopic și parametrii săi. Conceptul de echilibru termic.

Un sistem format dintr-un număr mare de molecule, numite macrosystem. Macrosystem separate de pereții corpurilor exterioare cu caracteristici constante după o lungă perioadă de timp vine în echilibru. Această stare poate fi descrisă printr-un număr de parametri, numite parametri de stat. Distinge microparameter și starea Macroparameters.

Prin microparameters condiție poate include următoarele mărimi fizice: masa M 0 molecule, viteza lor, viteza efectivă a moleculelor, energia cinetică medie a moleculelor, timpul mediu între ciocnirile moleculelor, calea lor liber mediu etc. Acestea sunt parametrii care pot fi atribuite unuia. molecula macro.

Macroparameters de stat caracterizează doar sistem de echilibru în ansamblu. Acestea includ volumul presiunii P. T. V. Densitatea temperaturii care p, concentrația energiei interne U. N. parametri electrici, magnetice și optice. Valorile acestor parametri pot fi setate prin instrumente.

echilibru termic - o stare de sisteme termodinamice, în care ea se duce în mod spontan printr-o cantitate destul de mare de timp, în mod izolat de mediul înconjurător.

Într-o stare de echilibru termodinamic:

- sistemul opreste toate procesele ireversibile asociate cu schimbarea de energie. conductivitate termică, difuzie, reacție chimică, etc;

- parametrii macroscopici ai sistemului nu se schimba cu timpul.

Este necesar să se facă distincția între starea de echilibru stabil, instabil și relativ stabil.

Stare de echilibru stabil (starea de echilibru), se caracterizează prin faptul că, dacă o forță externă l să se retragă din sistemul în cauză, și apoi eliminarea acestei influențe externe, sistemul va reveni la starea inițială de echilibru.

Dacă sistemul într-o stare de echilibru instabil (stare labilă). de la el să se retragă, nu se întoarce la starea sa inițială și la o stare de echilibru stabil. Chiar și foarte mici influențe externe sistemul este într-o stare labilă.

În cele din urmă, o stare de echilibru este relativ instabil (starea metastabile) - este starea în care sistemul poate rămâne pentru o lungă perioadă de timp, impactul extern slab (perturbații), determinând o deviere mică rețea de la starea metastabilă nu cauzează o tranziție către un alt stat; după o astfel de influență externă este îndepărtată, sistemul va reveni la starea inițială metastabilă. Cu toate acestea, destul de un puternic sistem de display-uri de impact de la o stare metastabilă, și se va muta într-o nouă stare de echilibru stabil. Astfel, starea metastabilă este intermediară în raport cu stările labile și stabile.