Термодинамическая система

Объектом исследования в термодинамике является термодинамическая система (ТДС).

Термодинамическая система (ТДС) – совокупность взаимодействующих макроскопических тел произвольной физической или химической природы. Частным случаем ТДС является рабочее тело тепловой машины (рабочее тело – среда, используемая в машине для преобразования энергии).

Окружающая среда (ОС) – все тела не вошедшие в данную ТДС.

Контрольная поверхность – граница раздела между ТДС и ОС. Это поверхность, через которую осуществляется взаимодействие ТДС с ОС, например – обмен веществом, энергией, работой и т.п. Конкретный вид взаимодействия называют родом взаимодействия. Количество способов взаимодействия называют количеством т/д степеней свободы.

Свойства ТДС зависят от свойств контрольной поверхности, иначе говоря – от особенностей взаимодействия между ТДС и ОС через неё. Традиционно различают следующие виды систем:

По наличию массообмена различают открытую и закрытую ТДС.

Открытая ТДС – это ТДС, которая обменивается с ОС веществом. Частным случаем открытой системы является проточная система, на одних участках контрольной поверхности которой вещество входит, а на других уходит из системы, как это происходит, например, в прямоточном воздушно – реактивном двигателе.

Закрытая (замкнутая) ТДС – система, контрольная поверхность которой не проницаема для вещества. Частным случаем открытой системы является проточная система, на одних участках контрольной поверхности которой вещество входит, а на других выходит.

По особенностям обмена энергией различают изолированную и неизолированную ТДС

Изолированная ТДС – это ТДС, которая не обменивающуюся с ОС ни веществом, ни энергией. Изоляция может быть частичной.

Теплоизолированная (адиабатная) ТДС – это система, которая не обменивается с ОС теплотой, но может обмениваться работой.

Механически изолированная ТДС – это система, которая может обмениваться с ОС теплотой, но не обменивается работой механической деформации.

Термодеформационная система ТДС – это система, которая обменивается с ОС теплотой и работой.

По виду протекающих в ТДС реакций различают простые и сложные ТДС.

Простой называют ТДС постоянного химического состава.

Сложной называют ТДС, где могут протекать химические реакции и осуществляться фазовые переходы.