32. Дифференциальные уравнения термодинамики (назначение, виды). Уравнения Максвелла.

Дифференциальные уравнения термодинамики – дифференциальные уравнения в частных производных, связывающие различные термодинамические свойства веществ.

1. Уравнения Максвелла

,

,

,

,

;

,

,

,

,

;

, – уравнения Максвелла.

2. Переменные температура и объем

,

,

,

,

,

,

,

,

,

,

.

.

3. Переменные температура и давление

,

,

,

,

,

,

,

,

.

.

33. Характеристические функции системы с изменяющейся массой.

Химический потенциал вещества – удельная энергия Гиббса

.

1. Внутренняя энергия

,

,

,

,

,

,

.

2. Энтальпия

,

,

.

3. Энергия Гельмгольца

,

,

.

4. Энергия Гиббса

,

,

.

В случае неоднородной системы (содержащей несколько различных веществ):

,

,

,

.

34. Отличия свойств реальных газов от идеальных. Термодинамическая поверхность, фаза (определения). Фазовые переходы. Полная фазовая -диаграмма реального газа.

Отличия свойств реальных газов от идеальных:

1. вещество находится в разных фазах (наличие фазовых переходов);

2. уравнение состояния реального газа

,

– коэффициент сжимаемости – сложная функция температуры и плотности (или давления);

3. все калорические свойства помимо зависят и от второго параметра или

.

Термодинамическая поверхность – геометрическое место точек в пространственной системе координат , изображающих равновесные состояния системы в функциях от термодинамических параметров.

Фаза – однородная (гомогенная) область неоднородной (гетерогенной) системы, ограниченная поверхностью раздела и имеющая во всех своих точках одинаковые физические свойства.

Фазовым переходом называют переход вещества из одной фазы в другую, сосуществующую с первой.

Фазовые переходы:

• пар ↔ жидкость – кипение и конденсация,

• жидкость ↔ твердое тело – кристаллизация и плавление,

• твердое тело ↔ пар – сублимация и десублимация.

Полная фазовая -диаграмма реального газа

– тройная прямая,

и – левая и правая пограничные кривые двухфазной области жидкость-пар (линия насыщения, критическая точка). Для этого перехода все свойства жидкости на левой пограничной кривой обозначают индексом ‘, а свойства пара на правой пограничной кривой – ‘‘.

35. Отличия свойств реальных газов от идеальных. Тройная точка, критическая точка. Фазовая -диаграмма для нормальных и аномальных веществ.

Отличия свойств реальных газов от идеальных:

1. вещество находится в разных фазах (наличие фазовых переходов);

2. термическое уравнение состояния реального газа

,

– коэффициент сжимаемости – сложная функция температуры и плотности (или давления);

3. все калорические свойства помимо зависят и от второго параметра или

.

Тройная точка – точка, соответствующая состоянию вещества, в котором сосуществуют твердая, жидкая и паровая фазы (т. O).

Критическая точка – точка на линии насыщения, в которой исчезает различие между жидкой и газовой фазами (т. K).

Фазовая -диаграмма для нормальных и аномальных веществ