چه مقیاس دمایی در ترمودینامیک استفاده می شود. دمای ترمودینامیکی

دمایی که به خواص ماده دماسنجی بستگی ندارد (نقطه مرجع دمای صفر مطلق است). ساخت یک مقیاس دمایی ترمودینامیکی بر اساس قانون دوم ترمودینامیک و به ویژه بر اساس استقلال بازده چرخه کارنو از ماهیت سیال کار است. واحد دمای ترمودینامیکی، کلوین (K) به عنوان 1/273.16 دمای ترمودینامیکی نقطه سه گانه آب تعریف می شود.

فرهنگ لغت دایره المعارفی بزرگ. 2000 .

ببینید "" در فرهنگ های دیگر چیست:

هنر را ببینید. مقیاس دما. دایره المعارف فیزیکی. در 5 جلد. م.: دایره المعارف شوروی. سردبیر A. M. Prokhorov. 1988 ... دایره المعارف فیزیکی

- (به مقیاس های دما مراجعه کنید). فرهنگ لغت دایره المعارف فیزیکی. م.: دایره المعارف شوروی. سردبیر A. M. Prokhorov. 1983 ... دایره المعارف فیزیکی

- (مقیاس کلوین)، مقیاس دمای مطلق که به خواص ماده دماسنجی بستگی ندارد (نقطه مرجع دمای صفر مطلق است). ساخت مقیاس دمایی ترمودینامیکی بر اساس قانون دوم ترمودینامیک است و در... ... فرهنگ لغت دایره المعارفی

مقیاس دمای ترمودینامیکی- termodinaminė temperatūros skalė statusas T sritis Standartizacija ir metrologija apibrėžtis Temperatūros skalė, pagrįsta absoliučiuoju nuliu, t. y žemiausia temperaūra, kurią teoriškai galima būtų pasiekti ir kuri yra 273.16 درجه سانتی گراد žemiau ledo… … Penkiakalbis aiškinamasis metrologijos terminų žodynas

مقیاس دمای ترمودینامیکی- termodinaminė temperatūros skalė statusas T sritis Energetika apibrėžtis Nepriklauso nuo termometrinės medžiagos ir turi vieną atskaitos tašką – vandens trigubąjį tašką, kuriam suteikta T.62 Termodinaminė temperatūros skalė…… Aiškinamasis šiluminės ir branduolinės technikos terminų žodynas

- (مقیاس کلوین)، شکم. مقیاس دما p، مستقل از خواص دماسنجی. in va (نقطه مرجع دمای صفر مطلق). ساخت تی ت ش. بر اساس قانون دوم ترمودینامیک و به ویژه بر اساس استقلال بازده چرخه کارنو از ماهیت کار... ... علوم طبیعی. فرهنگ لغت دایره المعارفی

مقیاس های دما را ببینید... دایره المعارف بزرگ شوروی

مقیاس دمای کلوین- مقیاس دمای ترمودینامیکی (TC)، که در آن 0°K=–273.16°C (1K=1°C). ترکیب: مقیاس دمای مطلق. مقیاس کلوین ... فرهنگ لغت جغرافیا

مقیاس دما- مجموعه ای از نقاط عددی در مقیاس دماسنج، توزیع شده در یک بازه دمایی محدود شده توسط دو نقطه دمای ثابت، به عنوان نقاط مرجع اصلی (معمولاً برای همان حالت های فیزیکی، به عنوان مثال دما... ... دایره المعارف بزرگ پلی تکنیک

حرکت حرارتی آشفته در صفحه ای از ذرات گاز مانند اتم ها و مولکول ها دو تعریف از دما وجود دارد. یکی از دیدگاه سینتیک مولکولی، دیگری از دیدگاه ترمودینامیکی. دما (از لاتین درجه حرارت مناسب ... ... ویکی پدیا

قضیه کارنو به ما این امکان را می دهد که مقیاس دمایی بسازیم که کاملاً مستقل از خصوصیات فردی ماده دماسنجی و طراحی دماسنج باشد. این مقیاس دما توسط دبلیو تامسون (لرد کلوین) در سال 1848 پیشنهاد شد. به شرح زیر ساخته شده است. اجازه دهید تی 1 و تی 2 درجه حرارت بخاری و یخچال با نوعی دماسنج اندازه گیری می شود. سپس با توجه به قضیه کارنو، کارایی چرخه کارنو

جایی که f(تی 1 ,تی 2) - عملکرد جهانی دماهای تجربی انتخاب شده تی 1 و تی 2. ظاهر آن کاملاً مستقل از طراحی خاص دستگاه کارنو و نوع ماده کار مورد استفاده است. در آینده، برای ما راحت تر خواهد بود که یک تابع دمای جهانی ساده تر را در نظر بگیریم

این تابع به راحتی از طریق بیان می شود f(تی 1 ,تی 2). برای تعیین شکل کلی تابع j( تی 1 ,تی 2) سه مخزن حرارتی را در نظر بگیرید که دمای آنها ثابت است. ما دماهای تجربی این مخازن را نشان می دهیم تی 1 , تی 2 , تی 3 به ترتیب. با استفاده از آنها به عنوان بخاری و یخچال، سه چرخه کارنو را انجام خواهیم داد ( آ ب پ ت, d-c-e-f, الف-ب-ه-ف) در شکل نشان داده شده است. 11.1.

در همان زمان، درجه حرارت در ایزوترم الف-ب, d-c, f-eبرابر تی 1 , تی 2 , تی 3 و مقادیر مطلق گرمای بدست آمده در ایزوترم ها برابر است س 1 , س 2 , س 3 به ترتیب. برای چرخه ها آ ب پ تو d-c-e-fمی توانید بنویسید

به استثنای اینجا س 2، دریافت می کنیم

.

این دو چرخه در کنار هم معادل یک چرخه کارنو هستند الف-ب-ه-ف، زیرا ایزوترم ج-ددو بار در جهت مخالف رد می شود و می تواند از بررسی خارج شود. از این رو،

با مقایسه این عبارت با عبارت قبلی، دریافت می کنیم

از آنجایی که سمت راست به آن بستگی ندارد تی 2، سپس این رابطه را می توان برای هر مقدار از آرگومان ها ارضا کرد تی 1 , تی 2 , تی 3 فقط اگر تابع j( تی 1 ,تی 2) دارای فرم است

.

بنابراین j( تی 1 ,تی 2) نسبت مقادیر یک تابع Q( تی) در تی = تی 1 و تی = تی 2. از آنجایی که مقدار Q( تی) فقط به دما بستگی دارد؛ خود آن را می توان به عنوان معیاری برای دمای بدن در نظر گرفت. کمیت Q را دمای مطلق ترمودینامیکی می گویند. نسبت دو دمای ترمودینامیکی Q 1 و Q 2 توسط رابطه تعیین می شود

سپس بازده چرخه کارنو را می توان به صورت نوشتاری نوشت

. (11.2)

با مقایسه بیان (11.2) با بازده چرخه کارنو برای یک گاز ایده آل (8.2)، می توان تأیید کرد که نسبت های دمای گاز ترمودینامیکی و ایده آل مخازن حرارتی در چرخه کارنو مطابقت دارند.

نسبت Q 1 / Q 2 را در اصل می توان به صورت تجربی یافت. برای انجام این کار، شما باید مقادیر مطلق گرما را اندازه گیری کنید س 1 و س 2 که سیال عامل در چرخه کارنو از مخازن حرارتی با دماهای Q1 و Q2 دریافت می کند. با این حال، خود دماهای Q 1 و Q 2 هنوز به طور منحصر به فرد توسط مقدار این نسبت تعیین نشده اند.

برای تعیین بدون ابهام دمای مطلق ترمودینامیکی، باید مقدار مشخصی Q را به هر نقطه دمایی اختصاص داد و سپس از رابطه (11.1) برای محاسبه دمای هر جسم دیگر استفاده کرد. بر اساس دقتی که امکان بازتولید دمای مشخصه خاص وجود دارد، نقطه سه گانه آب به عنوان نقطه مرجع اصلی انتخاب شد، یعنی. دمایی که در آن یخ، آب و بخار آب در تعادل هستند (فشار آر tr = 4.58 میلی متر. rt هنر.). به این دما مقدار داده می شود تی tr = 273.16 K دقیقا. این مقدار دمای مرجع به منظور اطمینان از همزمانی دمای ترمودینامیکی با دمای ایده آل گاز در محدوده کاربرد دومی انتخاب شد.

مقیاس دمایی ساخته شده، مقیاس دمای مطلق ترمودینامیکی (مقیاس کلوین) نامیده می شود.

ماشین کارنو فقط در اصل اجازه می دهد تا مقیاس دما را بسازد. برای اندازه گیری عملی دما نامناسب است. با این حال، پیامدهای متعدد قانون دوم ترمودینامیک و قضیه کارنو، یافتن تصحیحات در قرائت دماسنج های واقعی را ممکن می سازد و این قرائت ها را به مقیاس ترمودینامیکی مطلق می رساند. برای این منظور می توان از هر رابطه ترمودینامیکی دقیقی استفاده کرد که علاوه بر دما تیفقط مقادیر قابل اندازه گیری تجربی را شامل می شود.

به یاد داشته باشید که در عمل، ۰ درجه به طور معمول دمای ذوب یخ در فشار معمولی است و ۱۰۰ درجه دمای جوش آب در فشار معمولی است. یک صدم این محدوده دمایی واحد عملی دما، درجه سانتیگراد (درجه سانتیگراد) است. با این حال، هنگام تقسیم فاصله بین 0 درجه سانتی گراد و 100 درجه سانتی گراد به صد قسمت مساوی، دماسنج های جیوه ای و الکلی فقط در 0 درجه سانتی گراد و 100 درجه سانتی گراد قرائت یکسانی دارند. در نتیجه، انبساط این مواد در هنگام گرم شدن به طور ناهموار رخ می دهد و به دست آوردن یک مقیاس درجه حرارت واحد از این طریق غیرممکن است.

برای ایجاد یک مقیاس دمایی یکپارچه، باید مقداری داشته باشید که اندازه گیری آن در حین گرمایش یا سرمایش به نوع ماده دماسنجی بستگی ندارد. این مقدار می تواند فشار گاز باشد، زیرا ضریب دمای فشار برای گازهایی که خیلی متراکم نیستند به ماهیت گاز بستگی ندارد و همان مقدار گاز ایده آل است. بهترین بدنه دماسنجی یک گاز ایده آل خواهد بود. از آنجایی که خواص هیدروژن کمیاب به خواص یک گاز ایده آل نزدیک است، توصیه می شود دما را با استفاده از دماسنج هیدروژنی اندازه گیری کنید، که یک ظرف بسته با هیدروژن کمیاب متصل به فشارسنج حساس است. از آنجایی که فشار و دمای هیدروژن با رابطه (4.3) مرتبط است، دما را می توان از خواندن گیج فشار تعیین کرد.

مقیاس دمایی تعیین شده توسط دماسنج هیدروژنی که در آن 0 درجه مربوط به دمای ذوب یخ و 100 درجه با دمای جوش آب است، مقیاس سلسیوس نامیده می شود.

توجه داشته باشید که صفر در مقیاس سلسیوس به صورت مشروط تعریف می شود. اندازه مدرک نیز خودسرانه تعیین می شود. این بدان معنی است که از دیدگاه علمی، ساخت متفاوت مقیاس دما قابل قبول است.

انتخاب مناسب مقیاس دما به فرد امکان می دهد فرمول ها را ساده کرده و درک عمیق تری از معنای فیزیکی الگوهای مشاهده شده به دست آورد. برای این منظور به پیشنهاد کلوین مقیاس دمایی جدیدی معرفی شد که امروزه به آن مقیاس دمایی ترمودینامیکی می گویند. گاهی اوقات به آن مقیاس کلوین می گویند. در این مقیاس دمای صفر مطلق به عنوان نقطه شروع در نظر گرفته می شود و اندازه درجه به گونه ای تعیین می شود که تا حد امکان منطبق بر درجه سانتیگراد باشد.

در SI واحد درجه حرارت پایه است و کلوین نامیده می شود و از مقیاس دمای ترمودینامیکی برای اندازه گیری دما استفاده می شود.

طبق توافقات بین المللی، اندازه کلوین از شرایط زیر تعیین می شود: دمای نقطه سه گانه آب (§ 12.8) دقیقاً برابر با 273.16 K در نظر گرفته می شود. بنابراین، اگر فاصله دمایی بین صفر مطلق و سه برابر باشد. دمای نقطه ای آب در مقیاس یک دماسنج هیدروژنی به 273.16 قسمت تقسیم می شود، سپس یکی از این قسمت ها اندازه کلوین را تعیین می کند. از آنجایی که نقطه سه گانه آب با دما مطابقت دارد، دمای ذوب یخ در مقیاس جدید 273.15 کلوین خواهد بود. از آنجایی که یک کلوین برابر با یک درجه سانتیگراد است، نقطه جوش آب در فشار معمولی 373.15 کلوین خواهد بود. ساده کردن دمای ذوب و جوش یخ در آب آینده برابر با 273 و 373 کلوین در نظر گرفته می شود.

تعیین سینتیک مولکولی

اندازه گیری دما

برای اندازه گیری دما، پارامتر ترمودینامیکی خاصی از ماده ترمومتریک انتخاب می شود. تغییر در این پارامتر به وضوح با تغییر دما مرتبط است.

در عمل دما با استفاده از آن اندازه گیری می شود

واحدهای دما و مقیاس

از آنجایی که دما انرژی جنبشی مولکول ها است، واضح است که اندازه گیری آن در واحدهای انرژی (یعنی در سیستم SI بر حسب ژول) طبیعی است. با این حال، اندازه گیری دما خیلی قبل از ایجاد نظریه جنبشی مولکولی آغاز شد، بنابراین مقیاس های عملی دما را در واحدهای معمولی - درجه اندازه گیری می کنند.

مقیاس دمای کلوین

مفهوم دمای مطلق توسط دبلیو تامسون (کلوین) مطرح شد و به همین دلیل مقیاس دمای مطلق را مقیاس کلوین یا مقیاس دمای ترمودینامیکی می نامند. واحد دمای مطلق کلوین (K) است.

مقیاس دمای مطلق به این دلیل نامیده می شود که معیار حالت پایه حد پایین دما صفر مطلق است، یعنی پایین ترین دمای ممکن که در آن اصولاً استخراج انرژی حرارتی از یک ماده غیرممکن است.

صفر مطلق به صورت 0 K تعریف می شود که تقریباً 273.15- درجه سانتیگراد است.

مقیاس دمای کلوین یک مقیاس دمایی است که در آن نقطه شروع از صفر مطلق است.

مقیاس های دمایی مورد استفاده در زندگی روزمره - هم درجه سانتیگراد و هم فارنهایت (که عمدتاً در ایالات متحده استفاده می شود) - هنگام انجام آزمایشات در شرایطی که دما به زیر نقطه انجماد آب می رسد، مطلق نیستند و بنابراین ناخوشایند هستند، به همین دلیل است که دما باید بیان شود. عدد منفی. برای چنین مواردی، مقیاس دمای مطلق معرفی شد.

یکی از آنها مقیاس رانکین و دیگری مقیاس ترمودینامیکی مطلق (مقیاس کلوین) نامیده می شود. دمای آنها به ترتیب بر حسب درجه رانکین (°Ra) و کلوین (K) اندازه گیری می شود. هر دو مقیاس در دمای صفر مطلق شروع می شوند. تفاوت آنها در این است که کلوین برابر با درجه سانتیگراد و درجه رانکین برابر با درجه فارنهایت است.

نقطه انجماد آب در فشار اتمسفر استاندارد برابر با 273.15 کلوین است.تعداد درجه سانتیگراد و کلوین بین نقطه انجماد و جوش آب یکسان و برابر با 100 است.بنابراین درجه سانتیگراد با استفاده از فرمول K = به کلوین تبدیل می شود. درجه سانتی گراد + 273.15.

درجه سانتیگراد

فارنهایت

در انگلستان و به ویژه در ایالات متحده آمریکا از مقیاس فارنهایت استفاده می شود. صفر درجه سانتیگراد 32 درجه فارنهایت و یک درجه فارنهایت برابر با 5/9 درجه سانتیگراد است.

تعریف فعلی مقیاس فارنهایت به شرح زیر است: مقیاس دمایی است که در آن 1 درجه (1 درجه فارنهایت) برابر است با 1/180 اختلاف بین نقطه جوش آب و دمای ذوب یخ در فشار اتمسفر، و نقطه ذوب یخ +32 درجه فارنهایت است. دما در مقیاس فارنهایت با نسبت t °C = 5/9 (t °F - 32)، 1 °F = 9/5 °C + 32 به دما در مقیاس سلسیوس (t °C) مرتبط است. پیشنهاد شده توسط جی فارنهایت در سال 1724.

انرژی حرکت حرارتی در صفر مطلق

هنگامی که ماده سرد می شود، بسیاری از اشکال انرژی حرارتی و اثرات مرتبط با آنها به طور همزمان از اندازه کاهش می یابد. ماده از حالتی با نظم کمتر به حالت منظم تر حرکت می کند. گاز به مایع تبدیل می شود و سپس به جامد متبلور می شود (هلیوم در فشار اتمسفر حتی در صفر مطلق در حالت مایع باقی می ماند). حرکت اتم ها و مولکول ها کند می شود، انرژی جنبشی آنها کاهش می یابد. مقاومت اکثر فلزات به دلیل کاهش پراکندگی الکترون بر روی اتم های شبکه بلوری که با دامنه کمتری ارتعاش می کنند کاهش می یابد. بنابراین، حتی در صفر مطلق، الکترون های رسانایی بین اتم ها با سرعت فرمی مرتبه 10x10 m/s حرکت می کنند.

دمایی که در آن ذرات ماده دارای حداقل حرکت هستند که فقط به دلیل حرکت مکانیکی کوانتومی حفظ می شود، دمای صفر مطلق (T = 0K) است.

نمی توان به دمای صفر مطلق رسید. کمترین دما (450±80)x10-12 K از میعانات سدیم بوز-انیشتین در سال 2003 توسط محققان MIT بدست آمد. در این حالت، اوج تابش حرارتی در ناحیه طول موجی در حد 6400 کیلومتر، یعنی تقریباً شعاع زمین قرار دارد.

دما از دیدگاه ترمودینامیکی

مقیاس های دمایی مختلفی وجود دارد. دما زمانی بسیار خودسرانه تعیین می شد. دما با علامت‌هایی که در فواصل مساوی روی دیواره‌های لوله گذاشته می‌شد، اندازه‌گیری می‌شد که در آن آب هنگام گرم شدن منبسط می‌شد. سپس آنها تصمیم گرفتند دما را اندازه گیری کنند و متوجه شدند که فاصله درجه یکسان نیست. ترمودینامیک تعریفی از دما ارائه می دهد که به هیچ ویژگی خاصی از ماده بستگی ندارد.

بیایید تابع را معرفی کنیم f(تی) که به خواص ماده بستگی ندارد. از ترمودینامیک چنین استنباط می شود که اگر مقداری حرارت موتور، مقداری گرما را جذب کند س 1 در تی 1 گرما تولید می کند س سدر دمای یک درجه و ماشین دیگر با جذب گرما س 2 در تی 2، همان گرما را تولید می کند س سدر دمای یک درجه، سپس دستگاه جذب می شود س 1 در تی 1 باید در دمای تی 2 تولید گرما س 2 .

البته بین گرما سو دما تیوابستگی و گرما وجود دارد س 1 باید متناسب باشد س س. بنابراین، هر مقدار گرما س س، که در دمای یک درجه آزاد می شود، مربوط به مقدار گرمای جذب شده توسط دستگاه در یک دما است تی، برابر س سضرب در مقداری تابع افزایشی fدما:

از آنجایی که تابع پیدا شده با دما افزایش می‌یابد، می‌توانیم در نظر بگیریم که خودش دما را اندازه‌گیری می‌کند و از دمای استاندارد یک درجه شروع می‌شود. این بدان معنی است که شما می توانید دمای بدن را با تعیین مقدار گرمایی که توسط یک موتور حرارتی که در فاصله بین دمای بدن و دمای یک درجه جذب می شود، پیدا کنید. دمایی که از این طریق بدست می آید دمای مطلق ترمودینامیکی نامیده می شود و به خواص ماده بستگی ندارد. بنابراین، برای یک موتور حرارتی برگشت پذیر برابری زیر برقرار است:

برای سیستمی که در آن آنتروپی اسمی تواند یک تابع باشد اس(E) انرژی آن Eدمای ترمودینامیکی به صورت زیر تعریف می شود:

دما و تشعشع

با افزایش دما، انرژی ساطع شده از بدن گرم شده افزایش می یابد. انرژی تشعشعی یک جسم کاملا سیاه با قانون استفان بولتزمن توصیف می شود

مقیاس Reaumur

در سال توسط R. A. Reaumur پیشنهاد شد که دماسنج الکلی را که او اختراع کرد توصیف کرد.

واحد درجه Reaumur (°R) است، 1 درجه R برابر است با 1/80 فاصله دمایی بین نقاط مرجع - دمای ذوب یخ (0 درجه R) و نقطه جوش آب (80 درجه R)

1 درجه R = 1.25 درجه سانتی گراد.

این ترازو اکنون از کار افتاده است؛ این ترازو در فرانسه، سرزمین مادری نویسنده، بیشترین دوام را داشته است.

انتقال از مقیاس های مختلف

مقایسه مقیاس های دما

¹ میانگین دمای طبیعی بدن انسان 0.7±36.6 درجه سانتی گراد یا 1.3 ± 98.2 درجه فارنهایت است. مقدار معمول 98.6 درجه فارنهایت تبدیل دقیقی به مقدار فارنهایت آلمانی قرن نوزدهم 37 درجه سانتیگراد است. با این حال، این مقدار در محدوده متوسط ​​دمای طبیعی بدن انسان نیست، زیرا دمای قسمت های مختلف بدن متفاوت است

مقیاس دما ترمودینامیکی (مقیاس کلوین)، مقیاس دمای مطلق که به خواص ماده ترمومتریک بستگی ندارد (نقطه مرجع دمای صفر مطلق است). ساخت یک مقیاس دمایی ترمودینامیکی بر اساس قانون دوم ترمودینامیک و به ویژه بر اساس استقلال بازده چرخه کارنو از ماهیت سیال کار است. واحد دمای ترمودینامیکی - کلوین (K)

وزن و آنتروپی آماری

آنتروپی معیاری برای سنجش بی نظمی یک سیستم متشکل از عناصر بسیاری در علوم طبیعی است. به طور خاص، در فیزیک آماری، اندازه گیری احتمال وقوع هر حالت ماکروسکوپی است.

افزایش آنتروپی کجاست. - حداقل حرارت تامین شده به سیستم؛ - دمای مطلق فرآیند

وزن آماری در ترمودینامیک و فیزیک آماری- تعداد راه هایی که از طریق آنها می توان یک حالت ماکروسکوپی معین از سیستم را درک کرد. وزن آماری با رابطه بولتزمن به آنتروپی S سیستم مربوط می شود.

جایی که k = R/N = 1.38*10 -23 J/K

جایی که k ثابت بولتزمن جهان بنیادی است.
R = 8.31 J/(mol*K) - ثابت گاز مولی.
N = 6.06 * 10 23 mol -1 - شماره آووگادرو;
P - وزن آماری: تعداد راه های رسیدن به یک حالت معین.

پارامتر S - آنتروپی - به عنوان معیاری برای اتلاف انرژی جهان عمل می کند و P - هر تغییر خود به خودی را مشخص می کند؛ این مقدار به دنیای اتم ها اشاره دارد که مکانیسم پنهان تغییر را تعیین می کند.

بلیط

حالت تعادل نمودارهای حالت معادله حالت. معادله حالت گازهای کمیاب. گاز ایده آل معادله حالت گازهای غیر کمیاب (معادله واندروالس)

حالت تعادل- حالتی از یک سیستم که در آن مقادیر ماکروسکوپی این سیستم (دما، فشار، حجم، آنتروپی) در طول زمان در شرایط ایزوله از محیط بدون تغییر باقی می مانند. به طور کلی، این مقادیر ثابت نیستند، آنها فقط در اطراف مقادیر متوسط ​​خود در نوسان هستند (نوسان می کنند). اگر یک سیستم تعادلی با چندین حالت مطابقت داشته باشد که در هر یک از آنها سیستم می تواند به طور نامحدود باقی بماند، آنگاه سیستم را در تعادل ناپایدار می گویند. در حالت تعادل، هیچ جریان ماده یا انرژی در سیستم، پتانسیل های غیرتعادلی (یا نیروهای محرک)، یا تغییر در تعداد فازهای موجود وجود ندارد. بین تعادل های حرارتی، مکانیکی، تشعشعی (تابشی) و شیمیایی تمایز قائل شوید.

1) تعادل در هر بخش (یا قسمت‌های) یک سیستم نسبتاً بزرگ به دست می‌آید - تعادل محلی،

2) تعادل ناقص به دلیل تفاوت در نرخ فرآیندهای آرامش رخ می دهد در سیستم - تعادل جزئی،

3) تعادل موضعی و جزئی اتفاق می افتد.

در سیستم های غیر تعادلی، تغییراتی در جریان ماده یا انرژی یا مثلاً فازها رخ می دهد.

نمودارهای حالت

نمودار تعادل، نمودار فاز، نمایش گرافیکی حالت های فاز تعادل سیستم های تک یا چند جزئی در مقادیر مختلف پارامترهایی که این حالت ها را تعیین می کنند. نمودارهای فاز ترکیب فاز یک سیستم را در غلظت های مختلف اجزاء (X)، دما (T) و فشار (P) نشان می دهند.

نمودارها فضایی هستند. ابعاد فضا به تعداد متغیرهای مستقل بستگی دارد که عملکرد آنها ترکیب فاز است. نمودار حالت می تواند دو بعدی، سه بعدی یا چند بعدی باشد. متغیرهای (P، T، X) مختصاتی هستند که نمودار در آنها ساخته شده است. هر نقطه از نمودار فاز (نقطه تصویری) ترکیب فاز ماده را در مقادیر داده شده پارامترهای ترمودینامیکی (مختصات این نقطه) نشان می دهد. هنگامی که یک سیستم فقط از یک جزء تشکیل شده باشد، نمودار فاز یک شکل فضایی سه بعدی است که در سه محور مختصات مستطیلی ساخته شده است که در امتداد آنها دما (T)، فشار (P) و حجم مولی (v) رسم می‌شوند. در عمل، اغلب از طرح نمودار فاز بر روی یکی از صفحات مختصات، معمولاً بر روی صفحه P - T استفاده می شود.

گازهای کمیاب

در فیزیک، نادر حالتی از گاز است که در آن میانگین مسیر آزاد مولکول ها از ابعاد خطی ظرف حاوی گاز بیشتر است. به این حالت خلاء نیز می گویند. رفتار گازهای کمیاب دارای تعدادی ویژگی است. از آنجایی که در خلاء، مولکول‌های گاز مسافتی را از یک دیوار به دیوار دیگر بدون برخورد طی می‌کنند، هیچ فشاری از یک قسمت گاز روی قسمت دیگر وجود ندارد. ما فقط می توانیم در مورد فشار گاز روی دیواره کشتی صحبت کنیم. در گازهای کمیاب اصطکاک داخلی و پدیده رسانایی حرارتی به معنای معمول وجود ندارد. خلاء فیزیکی در دمای اتاق در گازها با فشار کمتر از 10-5 میلی متر جیوه تحقق می یابد. هنر، اگر گاز در حجمی با ابعاد خطی مرتبه یک متر باشد.
در تکنولوژی، خلاء به حالت گاز در فشار زیر اتمسفر اشاره دارد. درجه خلاء فنی با فشار گاز باقیمانده ارزیابی می شود.

گاز ایده آل

گاز ایده آل یک مدل ریاضی از گاز است که در آن فرض می شود:

1) انرژی برهمکنش پتانسیل مولکول ها را می توان در مقایسه با انرژی جنبشی آنها نادیده گرفت.

2) حجم کل مولکول های گاز ناچیز است.

3) هیچ نیروی جاذبه یا دافعه ای بین مولکول ها وجود ندارد، برخورد ذرات با یکدیگر و با دیواره های ظرف کاملاً کشسان است.

4) زمان برهمکنش بین مولکول ها در مقایسه با میانگین زمان بین برخورد ناچیز است.

در مدل توسعه یافته یک گاز ایده آل، ذرات آن به شکل کره های الاستیک یا بیضی هستند، که این امکان را فراهم می کند که انرژی نه تنها انتقالی، بلکه حرکت چرخشی- نوسانی را نیز در نظر بگیرد. نه تنها برخورد مرکزی، بلکه غیر مرکزی ذرات.

معادله حالت یک گاز ایده آل (معادله کلیپرون)

معادله حالت گازهای غیر کمیاب (معادله واندروالس) ,

بلیط.

شکل مکانیکی انتقال انرژی به بدن. کار. شکل حرارتی انتقال انرژی به بدن. حرارت. قانون اول ترمودینامیک. کار تعادل انجام شده، گرمای ورودی تعادل