Большая Советская Энциклопедия (цитаты)

Устойчивость термодинамическая

Устойчивость термодинамическая (далее У) устойчивость равновесия термодинамического системы относительно малых вариаций ее термодинамических параметров (объема, давления, температуры и др.). В общем случае состояние равновесия характеризуется минимальным значением потенциала термодинамического, соответствующего независимым в условиях опыта переменным. Например, при независимых переменных энтропии, объеме и числе молей компонентов для термодинамического равновесия системы необходимо, чтобы была минимальна ее внутренняя энергия . Из этого требования вытекает, во-первых, что должна быть равна нулю первая вариация d при малых вариациях переменных и постоянстве полной энтропии, объема и числа частиц. Отсюда как условие равновесия следует постоянство температуры и давления для всех фаз, а также равенство значений химического потенциала для каждого из компонентов в сосуществующих фазах. Выполнение этих условий еще не гарантирует У системы. Из требования минимума вытекает еще одно условие – положительное значение второй вариации d2. Оно приводит к ряду термодинамических неравенств, которые являются условиями термодинамической устойчивости. Например, одно из них состоит в положительном значении теплоемкости системы при постоянном объеме, а другое – в убывании давления с ростом объема при постоянной температуре.

  В общем случае условие У можно сформулировать в виде следующего принципа: внешнее воздействие, выводящее систему из состояния равновесия, стимулирует в нем процессы, стремящиеся ослабить результаты этого воздействия (см. Ле Шателье – Брауна принцип). Полная теория У как для гомогенных, так и для гетерогенных систем была разработана в конце 19 в. Дж. У. Гиббсом.

  Свойством У может в определенной степени обладать и метастабильное равновесие, которому хотя и соответствует минимум внутренней энергии или др. термодинамического потенциала, но этот минимум лежит выше основного минимума, определяющего наиболее устойчивое состояние (см. Метастабильное состояние).

  Д. Н. Зубарев.

 


Для поиска, наберите искомое слово (или его часть) в поле поиска


Новости 28.03.2024 22:57:00