Войти
Равновесная термодинамика - это систематическое исследование преобразований материи и энергии в системах с точки зрения концепции под названием термодинамика. равновесие. Слово равновесие подразумевает состояние баланса. Равновесная термодинамика, по сути, происходит из анализа цикла Карно . Здесь обычно система, такая как баллон с газом, первоначально находящаяся в своем собственном состоянии внутреннего термодинамического равновесия, выходит из равновесия из-за подводимого тепла от реакции горения. Затем, через серию шагов, по мере того, как система достигает своего окончательного состояния равновесия, извлекается работа.
В состоянии равновесия потенциалы или движущие силы внутри системы находятся в точном балансе. Основная цель равновесной термодинамики: дать системе в четко определенном начальном состоянии из термодинамического равновесия, при условии точно заданных ограничений, вычислить, когда ограничения изменяются вмешательство извне, каким будет состояние системы, когда она достигнет нового равновесия. Состояние равновесия устанавливается математически путем поиска экстремумов термодинамической потенциальной функции, природа которой зависит от ограничений, наложенных на систему. Например, химическая реакция при постоянной температуре и давлении достигнет равновесия при минимуме своих компонентов свободная энергия Гиббса и максимуме их энтропии.
Равновесная термодинамика отличается от не -равновесная термодинамика, в которой состояние исследуемой системы, как правило, не будет однородным, но будет локально меняться в зависимости от распределения энергии, энтропии и температуры, поскольку градиенты налагаются диссипативными термодинамическими потоками. В равновесной термодинамике, напротив, состояние системы будет считаться однородным повсюду, определяемым макроскопически такими величинами, как температура, давление или объем. Системы изучаются с точки зрения перехода от одного состояния равновесия к другому; такое изменение называется термодинамическим процессом.
Геометрия Руппайнера - это тип информационной геометрии, используемый для изучения термодинамики. Он утверждает, что термодинамические системы могут быть представлены римановой геометрией, и что статистические свойства могут быть получены из модели. Эта геометрическая модель основана на идее, что существуют состояния равновесия, которые могут быть представлены точками на двумерной поверхности, и расстояние между этими состояниями равновесия связано с колебаниями между ними.
