ЛЕКЦИЯ 6. Система и ее параметры

Фазовые равновесия

Система и ее параметры

Система — выделяемое из окружающей среды материальное тело или совокупность тел, ограниченных реальной физи­ческой или воображаемой математической поверхностью, которые гут взаимодействовать между собой или другими телами энергетически или путем обмена веществом.

Термодинамика, и в частности учение о фазовых равновесиях, рассматривает макроскопические системы, т.е. системы, состоящие из большого числа частиц, поведение которых может быть описано законами статистики. Процессы, происходящие в таких системах, проявляются в виде тепло- или массообмена между отдельными составляющими их объектами. В зависимости от характера взаимодействия с окружающей средой различают системы изолированные, закрытые и открытые. Изолированными являются системы, совершенно не взаимодействующие с окружающей средой, т.е. не обменивающиеся с ней ни веществом, ни энергией и, следовательно, имеющие постоянный объем. К з акрытым относятся системы, не обменивающиеся с окружающей средой веществом, но взаимодействующие с ней путем передачи энергии (в виде теплоты или работы), наконец, открытые системы — это системы, обменивающиеся с окружающей средой веществом (они могут, естественно, обмениваться и энергией). Различают также системы гомогенные, не имеющие внутри себя поверхностей раздела между отдельными частями с разными свойствами, и гетерогенные, содержащие указанные поверхности. Системы, состоящие только из твердых и (или) жидких веществ, называются конденсированными. Любую систему можно охарактеризовать ее макроскопическими свойствами, совокупность которых будет определять состояние системы. Значение этих свойств, характеризующих состояние системы, называются се параметрам и состояния. В качестве параметров системы в общем случае могут выступать любые свойства системы — температура, давление, концентрация, удельный или молярный объем, в некоторых случаях электрический потенциал, магнитное поле, поверхностное натяжение и пр.

Внешние параметры (например, температура, давление) определяются воздействием на систему внешних по отношению к ней факторов, а внутренние параметры (например, концентрация, удельный объем или другие удельные величины) — взаимодействием между частями, составляющими саму систему.

Параметры системы взаимосвязаны, поэтому для однозначной характеристики системы достаточно выбрать лишь некоторое минимальное число параметров, называемых независимыми, которые полностью определяют состояние системы и значения всех остальных (зависимых) параметров. Выбор тех или иных параметров зависит от конкретных условий. Чаше всего в качестве независимых выбирают такие параметры, которые поддаются непосредственному измере­нию, — температуру, давление или упругость пара, концентрацию молярный или удельный объем.

Дата добавления: 2014-01-05