2749771530

9.1. Zmiana funkcji stanu (F) nic zależy od drogi przemiany, a tylko od stanu początkowego i końcowego. O funkcji tej mówimy, że jest bezpośrednio całkowalna

9.3. Kolejność różniczkowania drugich mieszanych pochodnych cząstkowych jest dowolna, czyli inaczej, spełnione są relacje Maxwella

d F _ 8 F dia każdej pary i j

5x,0x j 8x,dx_:

10.    Celem termodynamiki jest znalezienie związków pomiędzy parametrami makroskopowymi dla pewnych stanów oraz procesów. Związki te (PRAWA) wynikają z dwóch metodologii.

Mogą być wyprowadzone z mikroskopowych stanów cząsteczkowych poprzez odpowiednie uśrednienie. Tylko takie podejście jest ścisłe i jest w stanie doprowadzić do rozwiązania, przynajmniej formalnego. Ta droga nosi nazwę termodynamiki statystycznej. Jest ona uniwersalna, ale złożona matematycznie i w historii nauki pojawiła się dopiero na pewnym etapie rozwoju termodynamiki. Okazuje się jednakże, że związki pomiędzy parametrami makroskopowymi (zdecydowaną większość, choć nie wszystkie!) można wyprowadzić bez odwoływania się do cząsteczkowej struktury materii. Założenie to staje się zbędne, jeśli przyjmiemy praw dziw ość czterech aksjomatów zwanych Zasadami Termodynamiki. Takie podejście reprezentuje termodynamika klasyczna czyli fenomenologiczna.

Zwracam uwagę, że już na pierwszy rzut możliwość pominięcia prawdziwej struktury układu jest zdumiewająca, jeśli weźmie się pod uwagę niezwykle złożony charakter parametrów makroskopowych, będących przecież bardzo skomplikowaną funkcją parametrów podstawowych czyli cząsteczkowych.

11.    Podstawowe definicje

11.1.    Układ - ta część świata, której badamy właściwości lub zjawiska w niej zachodzące. Pozostała część to otoczenie.

otoczenie + układ = wszechświat

układ zamknięty - taki. któiy nie wymienia masy (cząsteczek) z otoczeniem układ otwarty - taki. który' wymienia masę z otoczeniem.

11.2.    Pomiędzy układem a otoczeniem występuje granica, którą nazywany' osłoną lub przegrodą. Charakter osłony wpływa na rodzaj wzajemnych oddziaływań pomiędzy' obiema częściami wszechświata.

-    osłona adiabatyczna - taka. że procesy w otoczeniu nie związane z wykony waniem pracy, nie wpływają na stan układu: proces zachodzący' w układzie ograniczonym taką osłoną, nosi nazwę procesu adiabatycznego.

Inaczej mówiąc, jedyny kontakt pomiędzy układem i otoczeniem realizowany jest poprzez wykonywanie pracy.

-    osłona izolująca - zapewniająca brak jakiegokolwiek wzajemnego wpływu pomiędzy układem a otoczeniem: układ z taką osłoną nosi nazwę układu izolowanego.

osłona termicznie przew odząca (diatermiczna) - taka. że dla trzech układów (AB.C) ograniczonych taką osłoną, spełniona jest następująca relacja

jeśli A jest w równowadze z B i B w równowadze zC.toC jest również w równowadze z A Równowagę taką nazywamy termiczną.

Mów ienie o równowadze w tym kontekście jest uzasadnione, ponieważ za wyjątkiem osłony izolującej, pomiędzy układem a otoczeniem występuje wzajemne oddziaływanie. Stan otoczenia wpływa na procesy zachodzące w układzie i na odwrót. Również parametry w stanie równowagi są z sobą powiązane, a charakter tego związku zależy od rodzaju osłony. Proszę zwrócić uwagę na wymienność terminów układ - otoczenie. Można również rozpatry wać szereg układów', dla każdego z nich wszystkie pozostałe stają się otoczeniem.

11.3.    Rów now aga w zględem jakiegoś procesu - stan. w którym proces ten makroskopowo nie zachodzi.

11.4.    Faza - cześć układu o wyraźnych granicach, na których występują skokowe zmiany właściwości makroskopowych; wewnątrz faży właściwości nie zmieniają się (faza jednolita) lub zmieniają się w sposób ciągły'.

układ jednofazowy = homogeniczny układ w ielofazowy = heterogeniczny

11.5.    Proces odwracalny (kwazystatyczny) - taki, że nieskończenie mała zmiana wartości parametrów wystarczy do odwrócenia jego kierunku.