Характеристические функции. Дифференциальные уравнения Массье.Статьи / Статистическая термодинамика / Характеристические функции. Дифференциальные уравнения Массье.
Массив переменных p, V, T удобно дополнить функцией состояния S. Между ними имеется два уравнения связи. Одно из них выражено в виде постулируемой взаимозависимости переменных f(p,V,T) =0. Говоря об "уравнении состояния", чаще всего именно эту зависимость имеют в виду. Однако любой функции состояния отвечает новое уравнение состояния. Энтропия по определению есть функция состояния, т.е. S=S(p,V,T). Стало быть, между четырьмя переменными существует две связи, и в качестве независимых термодинамических аргументов можно выделить всего два, т.е. для исчерпывающего термодинамического описания системы достаточно лишь двух степеней свободы. Если этот массив переменных дополнить новой функцией состояния, то наряду с новой переменной появляется и ещё одно уравнение связи, и, стало быть, число степеней свободы не увеличится.
Исторически первой из функций состояния была внутренняя энергия. Поэтому с её участием можно сформировать исходный массив переменных:
p, V, T, S, U
Массив уравнений связи в таком случае содержит функции вида
f(p,V,T) =0, 2) U=U(p,V,T), 3) S=S(p,V,T).
Эти величины можно менять ролями или формировать из них новые функции состояния, но в любом случае суть дела не изменится, и останутся две независимые переменные. Теоретическая схема не выйдет за пределы двух степеней свободы до тех пор, пока не встанет необходимость учесть новые физические эффекты и связанные с ними новые превращения энергии, и их окажется невозможно охарактеризовать без расширения круга аргументов и числа функций состояния. Тогда может измениться и число степеней свободы.
(2.1)
Смотрите также
Коррозия металлов - проблема химии?
...
Ртуть (Hydrargyrum), Hg
Каждому, кто хоть раз держал в руках термометр - "градусник", знакома ртуть. По своим химическим свойствам - это настоящий металл, но в отличие от других металлов жидкий при комнатной темпер ...
Исследование каталитических свойств полимерных комплексов
В последнее время наиболее интенсивно развиваются области исследований на
стыке различных направлений, например, катализ полимерами, возникший благодаря
взаимодействию таких разделов химии, ...