Sistem termodinamic, Stare termodinamică, Parametri de stare, Echilibru termodinamic, Procese termodinamice

Sistem termodinamic

Metoda termodinamică este prin excelenţă, o metodă experimentală. Conceptele şi legile cu care operează îşi au originea în realitatea experimentală, fiind rezultatul sintezei unui mare volum de fapte observate nemijlocit.

Numim sistem termodinamic un ansamblu finit format din entităţi macroscopice (corpuri şi câmpuri) care pot schimba energie între ele sau cu mediul exterior.

Stare termodinamică, Parametri de stare

Un lichid aflat într-o sticlă, un tub sau un cilindru cu piston în care se găseşte un gaz sunt sisteme închise, nu pot schimba substanţă cu mediul exterior.

Un sistem termodinamic se va numi izolat în condiţiile în care nu poate avea nici un fel de schimb de energie cu alte corpuri din exteriorul său, aceasta presupunând absenţa oricărei interacţiuni sau schimbului de substanţă.

Ansamblul proprietăţilor sistemului la un moment dat determină starea termodinamică a acestuia, iar mărimile fizice asociate acestor proprietăţi sunt numite parametri de stare.

Echilibrul termodinamic

Echilibru termodinamic

Mărimile fizice care descriu proprietăţi referitoare la întinderea spaţială, la masa sistemului, la energia potenţială sau cinetică sunt parametri extensivi (valoarea lor creşte cu cantitatea de substanţă).

Parametrii care exprimă unele proprietăţi locale ale sistemului cum ar fi densitatea, presiunea, sunt parametri intensivi.

Un sistem este omogen dacă fiecare parametru intensiv care caracterizează sistemului este uniform, adică are aceeaşi valoare pe toată întinderea sistemului.

Un anumit corp este considerat în principiu, ca fiind un sistem omogen, iar un ansamblu de corpuri care interacţionează formează un sistem care poate fi considerat omogen pe porţiuni (de exemplu, un lichid aflat în contact cu vaporii săi, un amestec format din apă şi gheaţă etc.). Părţile omogene ale sistemului se numesc faze.

Parametrii referitori la proprietăţi spaţiale ale sistemelor sunt parametri de poziţie (de exemplu, volumul), iar cei care descriu interacţiuni mecanice (cum ar fi presiunea) sunt parametri de forţă.

Volumul ocupat de un sistem termodinamic este un parametru extern, fiind determinat de învecinarea sa cu alte corpuri cu care vine în contact şi interacţionează.

Energia totală a mişcării particulelor din sistem este un parametru intern.

În cazul particular în care toţi parametrii termodinamici ai unui sistem rămân invariabili în timp, se spune că, în condiţiile exterioare date, sistemul este în stare de echilibru.

Generalizând rezultatele observaţiilor experimentale, se poate postula că un sistem termodinamic ce evoluează liber în condiţii date, tinde întotdeauna spre o stare de echilibru.

Procese termodinamice

Când, în urma unor interacţiuni cu mediul exterior, starea termodinamică a unui sistem se modifică, spunem că are loc o transformare de stare sau proces termodinamic.

La modificarea condiţiilor externe, orice sistem termodinamic evoluează către o stare de echilibru care satisface noile condiţii în care acesta se află.

Timpul în care sistemul, aflat în echilibru în raport cu condiţiile iniţiale, ajunge la echilibru pentru noile condiţii, se numeşte timp de relaxare.

Sistem termodinamic, Stare termodinamică, Parametri de stare, Echilibru termodinamic, Procese termodinamice publicat: 2017-07-09T12:07:50+00:00, actualizat: 2017-07-09T12:07:50+00:00 by Colegiu.info