Неравенства в классической термодинамике
evgeniirudnyi — 27.10.2024Нередко при записи основного уравнения классической термодинамики
dU = TdS - pdV
говорится, что оно справедливо только для равновесных процессов, а при неравновесных следует использовать знак неравенства. Правда в этом случае обычно не поясняется смысл входящих в уравнение величин и не дается пример, в котором показывается использование неравенства.
Этот вопрос будет разобран ниже - будет показано, как правильно записать неравенство, что оно означает, и будет приведен простой пример с его использованием. Начнем с рассматриваемой системы, поскольку требуется четкое понимание, к чему относятся рассматриваемые величины и приведенное уравнение. Рисунок из книги Сади Карно будет служить наглядной иллюстрацией:
В цилиндре с поршнем находится так называемое рабочее тело,
которое состоит из вещества с постоянной массой и составом. Обычно
берется газ, но основное уравнение относится к любому веществу при
рассмотрении закрытой термодинамической системы, в которой не
происходят химические и фазовые реакции. В противном случае
потребовалось бы расширение основного уравнения с включением
химических потенциалов.
Кроме цилиндра на рисунке показаны два тела А и В, которые играют
роль источников теплоты при разных температурах. С точки зрения
настоящего рассмотрения я буду называть их терморегуляторами,
поскольку они задают определенные температуры. Таким образом,
поршень и терморегулятор играют роль внешних условий, поршень
задает внешнее давление, а терморегулятор внешнюю температуру.
Далее: https://blog.rudnyi.ru/ru/2024/10/inequality-in-thermodynamics.html
|
</> |