Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Физика -> Базаров И.П. -> "Термодинамика" -> 10

Термодинамика - Базаров И.П.

Базаров И.П. Термодинамика — М.: Высшая школа, 1991. — 376 c.
Скачать (прямая ссылка): termodinamika1991.djvu
Предыдущая << 1 .. 4 5 6 7 8 9 < 10 > 11 12 13 14 15 16 .. 146 >> Следующая


Показания двух термометров с различными термометрическими веществами, вообще говоря, никогда не совпадают, кроме как при

0 и 100 jC, поэтому такое определение температуры, как объективной меры интенсивности теплового движения, является произвольным.

Эта произвольность отчасти устраняется, если в качестве термодинамического вещества использовать достаточно разреженные (идеальные) газы. Их коэффициент теплового расширения а не зависит ни оі темпераіурьт, ни оі природы газа. Шкала газового термометра градуируется так же, как и шкала Цельсия, но за нуль температуры принимается — 1/а градусов Цельсия (шкала Кельвина).

Обозначим температуру, измеренную с помощью идеального

1 аза но шкале Кельвина, буквой Г, очевидно. T- 1/а+?, где /—температура по шкале Цельсия (см. § 14). Показания всех других термометров приводятся к газовому термометру**1.

Как будет впоследствии показано, второе начало термодинамики полностью устраняет произвольность в определении темпера гуры, позволяя строго установить абсолютную шкалу температуры (шкалу Кельвина), не зависящую ни от выбранного вещества, ни от того или иного термометрического параметра.

§ 3. ГОМОГЕННЫЕ И ГЕТЕРОГЕННЫЕ СИСТЕМЫ. ФАЗЫ И КОМПОНЕНТЫ

Все множество термодинамических систем разделяют на два класса—гомогенные и гетерогенные.

Гомогенные это такие системы, внутри которых свойства изменяются непрерывно при переходе от одного места к другому. Частным случаем гомогенных систем являются физически однородные системы, имеющие одинаковые физические свойства в любых, произвольно выбранных частях, равных по объему. Примерами

*' С 1954 г. термодинамическая температурная нгкала (шкала Кельвина) определяется одной реперной точкой — тройной точкой воды (она воспроизводится с большей точностью, чем точка таяния льда), которой приписывается температура 273,16 К. Температура плавления льда при нормальном атмосферном давлении но этой шкале равна 273,15 К.

**' Газовый термометр вследствие относительной сложности устройства используется лишь в качестве эталона.

2! таких систем являются смеси различных газов и растворы, как жидкие, так и твердые. В этих системах мої у і происходить реакции между составными частями смсси, диссоциация газа или растворенного вещества, полимеризация • [образование из простых молекул более сложных, например из трех молекул С2Н4О одной молекулы (C2H4O)3 или из двух молекул воды H2O одной более сложной молекулы воды (H2O)2] и г. л. и сольватация (ориентация молекул растворителя вокруг иона или другой частицы растворенного вещества). При равновесии в таких системах реакции макроскопически прекращаются. Закономерности при равновесии устанавливаются с помощью законов термодинамики.

Гетерогенными называются системы, которые состоят из нескольких физически однородных, или гомогенных, тел, так ЧТО внутри систем имеются разрывы непрерывности в изменении их свойств. Эти системы представляют собой совокупности или различных агрегатных состояний одного и того же вещества (лсд—вода, вода —пар и і. д.), или различных кристаллических модификаций (серое и белое олово и др.), или различных продуктов взаимного раст ворения (водный раствор соли твердая соль пар), или ттродук гов химического взаимодействия различных веществ (жидкий сплав и твердое химическое соединение двух металлов).

Гомогенная часть гетерогенной системы, оїделенная or других частей поверхностью раздела, на которой скачком изменяются какие-либо свойства (и соответствующие им параметры), называется фазой. Если система состоит из жидкости и пара, ю жидкость представляет собой одну фазу, пар—другую. Нельзя путать и отождествлять агрегатные состояния с фазами, В то время как агрегатных состояний всего четыре—твердое, жидкое, газообразное и плазменное, фаз неограниченное число; лаже у одного и того же химически чистого вещества в твердом агрегатном состоянии может быть несколько фат (ромбическая и моноклинная сера, серое и белое олово и др.). При небольших давлениях, когда газы мало отличаются от идеальных, в газообразном состоянии может быть только одна фаза, так как при таких условиях все газы обладают способностью смешиваться друг с другом в любых пропорциях, образуя однородную систему*'. В жидком состоянии в равновесии может находиться несколько фаз. например вода и масло, керосин и вода и др.

Кроме фазы важное значение при исследованиях равновесия термодинамических систем (как гетерогенних, так и гомогенных) имеет понятие компонент. Это такая часть системы, содержание которой не зависит от содержания других частей. Смесь газов является однофазной, но многокомпонентной системой: компонентов в смеси химически не реагирующих газов столько,

*' При высоком давлении наблюдается ограничение во взаимной растворимости газов.

22 сколько в ней различных газов. Вола, лед также являются однофазными системами, но однокомпонентними, так как водород и кислород в них входят в определенном отношении: количество одного зависит от количества другого. И вообще, если в фазе имеется N различных веществ (химических элементов), между которыми существует п химических реакций, то число компонентов (независимых веществ) в такой фазе N—и.
Предыдущая << 1 .. 4 5 6 7 8 9 < 10 > 11 12 13 14 15 16 .. 146 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

Есть, чем поделиться? Отправьте
материал
нам
Авторские права © 2009 BooksShare.
Все права защищены.
Rambler's Top100

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed