Статика

Приведенная выше классификация систем по признаку поведения экстенсора очень часто облегчает решение различных практических задач. Применение основных законов общей теории к каждой из перечисленных четырех разновидностей систем характеризуется своими специфическими особенностями. Наиболее простые условия соответствуют стационарным равновесным системам, которые изучаются в статике. Стационарной называется система, в которой количество экстенсора не изменяется со временем, т.е.

¶Е/¶t = 0. (272)

Неизменность величины экстенсора имеет своим следствием постоянство величины сопряженного с ним интенсиала, т.е.

¶Р/¶t = 0. (273)

Покою экстенсора соответствует отсутствие разностей интенсиалов DР в объеме системы, поскольку эти разности являются движущими силами процессов переноса экстенсоров. Равенство значений во всех точках системы каждого из n интенсиалов есть необходимый и достаточный признак равновесного состояния. Например, если у системы все точки обладают одинаковой температурой, то это означает, что термиор пребывает в покое (равновесии) и, следовательно, система находится в состоянии термического равновесия. Если давление во всех точках системы одинаково, то это означает, что объем (механиор) находится в равновесии и, следовательно, вся система пребывает в состоянии механического равновесия.

О степени неравновесности состояния системы можно судить по тому, насколько неравномерно распределены значения интенсиала в объеме системы. Допустим, что перепад интенсиала в системе равен DР. Тогда относительная неравновесность распределения интенсиала, т.е. степень неравновесности состояния системы, определяется отношением

К_DР = - DР/Р (274)

Это отношение называется критерием неравновесности состояния системы. С помощью критерия неравновесности равновесное состояние системы можно аналитически определить следующим образом:

К_DР = - DР/Р << 1 (275)

Если критерий неравновесности равен нулю, то система находится в равновесном состоянии, а экстенсор пребывает в покое. При этом покой экстенсора на уровне интенсиала Р в принципе отличается от абсолютного покоя экстенсора, когда величина Р равна абсолютному нулю интенсиала. При абсолютном покое – в парене – силовые связи между экстенсорами равны нулю, а при покое на уровне Р – не равны нулю. Однако второго типа покой также обладает многими интересными свойствами, которые сильно упрощают решение различных задач.

В стационарных равновесных системах отсутствует перенос экстенсора, поэтому при их изучении используются только законы состояния и взаимности. Закон экранирования приводит к уравнениям

dQ_д = 0; dQ_д = 0. (276)

В стационарной равновесной системе экранированный термиор не выделяется. Если система пришла в равновесие из неравновесного состояния, когда экранированный термиор выделялся, то в условиях равновесия термиор системы приобретает максимальное значение Q_max.