Характеристики термодинамической системы

В термодинамике состояние системы характеризуется при помощи термодинамических величин или функций, которые, в свою очередь, определяются параметрами состояния: массой (м), химическим составом, давлением (р), объемом (V), температурой (Т) и др. Параметры состояния могут быть связаны между собой при помощи уравнений состояния.

P∙V=(m∕μ)∙RT, (1.1)

где m∕μ=n - число моль идеального газа.

Термодинамические функции, значения которых зависят только от состояния системы, а их приращения в каком-либо процессе определяются только начальным и конечным состояниями ее (т.е. не зависят от пути перехода), называются функциями состояния. Для любой функции состояния, например:

∆f=f₂-f₁=∫df, (1.2)

где f₂ и f₁ - значения функции системы в состояниях 2 и 1; df - полный дифференциал функции f.

Изменение функции состояния не зависит от того, обратимым или необратимым путем был осуществлен переход 1→2.

В разделе химической термодинамики будут рассмотрены некоторые термодинамические величины (теплота q, работа А) и функции (внутренняя энергия U и др.).

Следует отметить, что в отличие от энергии теплота и работа не являются функциями состояния системы. Поэтому термины теплота и работа могут быть отнесены только к процессу. а не к состоянию. То есть теплота и работа являются формами передачи энергии. Поэтому в термодинамических уравнениях бесконечно малые количества теплоты и работы обозначают значком δ (а не знаком полного дифференциала d).

Процессы, в которых теплота поглощается системой, называются эндотермическими, в которых выделяется - экзотермическими. В термодинамике принято считать теплоту, поглощаемую системой, положительной, теплоту, выделяемую системой - отрицательной. Положительной считается работа, которая производится системой. В случае, когда работа производится над системой, она отрицательна.