Макропараметри як характеристики об’єктів і їх макросостояніе в тепловій рівновазі - студопедія

Макропараметри - це характеристики об'єктів і їх макросостояніе в умовах теплового рівноваги. Їх поділяють на 2 класи:

Екстенсівние- які можна віднести як до об'єкта в цілому, так і до його малим частинам, причому для подібних характеристик виконується вимога аддитивности: А =åAi. Інакше кажучи, це характеристики, в рівній мірі мають сенс як для мікро-, так і для макрооб'єктів. До числа часто використовуваних макропараметрів відноситься обсяг V і маса М макрооб'єктами, число N мікрочастинок в ньому, внутрішня енергія е і т.п.

Інтенсивні - можуть бути застосовані тільки до макрооб'єктами в цілому, тобто мають властивість A = A1 =. = Аn. Це в свою чергу означає, що подібні величини - це специфічні характеристики макросостоянія, в якому знаходиться макрооб'єкт. Вони відображають умова теплового рівноваги об'єкта і термостата і тому не залежать від конкретних властивостей макрооб'єктами, тобто є універсальними. Серед таких макропараметрів найважливішим є температура.

Контакти рівноваги між макрооб'єктами і термостатом:

1. Механічний (силовий) контакт, пов'язаний з тим, що над макрооб'єктами відбувається робота з допомогою макроскопічних сил. Найпростішим проявом його може служити робота при розширенні або стисненні газу. Умовою рівноваги при механічному контакті служить рівність тисків: P1 = Р2.

2. Тепловий (енергетичний) контакт, пов'язаний з тим, що відбувається обмін енергією на граничній поверхні за рахунок безладних ударів молекул.

3. корпускулярно (дифузний) контакт, коли макрооб'єкт і термостат обмінюються окремими мікрочастинками. Умова рівноваги при корпускулярном контакті має вигляд: m1 = m2, де величина m називається хімічним потенціалом, який характеризує енергію, що переноситься однією мікрочастинок через кордон між двома макрооб'єктами при тепловій рівновазі.

При будь-якому макропроцесами повинен виконуватися фундаментальний закон збереження енергії ізольованої макросистеми. Якщо виключити поступальний і обертальний руху об'єкта як цілого, вибравши відповідну систему відліку, то енергія ізольованої системи зводиться лише до його внутрішньої енергії:.

Величиною, що зберігається поряд з енергією в рівноважних макропроцессах, є ентропія. Як вже зазначалося вище, вона є мірою невпорядкованості макрооб'єктами. Через її зміна DS теплота dQ записується у вигляді dQ = T DS. так що теплота dQ має сенс зміни внутрішньої енергії Dе макрооб'єктами при фіксованій температурі за рахунок зміни ентропії DS. тобто за рахунок зміни ступеня впорядкованості руху мікрочастинок в макрооб'єктив.