Термодинамическая система
Совокупность материальных тел (веществ) , которые в процессе теплового или механического взаимодействия, как между собой, так и с окружающей средой, могут обмениваться энергией в форме теплоты и работы, называют термодинамической системой. Вещества обычно пребывают в одном из четырех основных состояний: в виде плазмы, газа, жидкости или твердого тела.
Рисунок 1 – Схема термодинамической системы:
Q — тепловое воздействие; L — механическое воздействие; 1, 2 — физическое состояние системы
Рассмотрим термодинамическую систему, состоящую из газообразного вещества или веществ (рис. 1).
Конкретное физическое состояние термодинамической системы определяется параметрами состояния (температурой Т, давлением р, удельным объемом тела v) . Внешнее энергетическое воздействие на эту систему со стороны других систем (тел) оценивается сообщенной (+Q) и отведенной (-Q) теплотой — тепловое воздействие, или совершенной (+L) и подведенной (—L) к термодинамической системе работой — механическое воздействие.
Термодинамическая система, изолированная от всех внешних энергетических влияний, называется замкнутой или энергоизолированной.
Если термодинамическая система не имеет с внешней средой теплообмена, то такая система называется адиабатно изолированной или заключенной в адиабатную (нетеплопроводную) оболочку.
Термодинамическая система может находиться в равновесном и неравновесном состоянии. Если параметры состояния во всех частях системы одинаковы и неизменны во времени, то такое состояние системы называется равновесным. Процесс изменения состояния системы при тепловом или механическом воздействии на нее извне называется термодинамическим процессом. Обычно термодинамический процесс, протекающий бесконечно медленно, относят к равновесным процессам.
Термодинамический процесс считается обратимым, если термодинамическая система, оставаясь все время равновесной, переходит из одного состояния в другое и обратно через все и те же промежуточные состояния, не оставляя в системе и вне ее каких-либо изменений. Если эти условия не выполняются, процесс называется необратимым.