Hệ thống nhiệt động

Nhiệt động lực học
Động cơ nhiệt Carnot cổ điển
Các nhánh Cổ điển Thống kê Hóa học Nhiệt động lực học lượng tử Cân bằng / Không cân bằng
Nguyên lý Không Một Hai Ba
Hệ thống nhiệt động Hệ vật lý kín Trạng thái Phương trình trạng thái Khí lý tưởng Khí thực Trạng thái vật chất Pha Cân bằng Thể tích kiểm tra Dụng cụ Quá trình Đẳng áp Đẳng tích Đẳng nhiệt Đoạn nhiệt Đoạn nhiệt thuận nghịch Đẳng entanpi Chuẩn tĩnh Đa biến/đẳng dung Giãn nở tự do Thuận nghịch Không thuận nghịch Endoreversibility Vòng tuần hoàn Động cơ nhiệt Bơm nhiệt Hiệu suất nhiệt
Thuộc tính hệ Note: Biến số liên hợp in italics Property diagrams Intensive and extensive properties Functions of state Nhiệt độ / Entropy (giới thiệu) Áp suất / Thể tích Chemical potential / Số hạt Vapor quality Reduced properties Process functions Công Nhiệt
Tính năng vật liệu Property databases Nhiệt dung riêng  ${\displaystyle c=}$ ${\displaystyle T}$ ${\displaystyle \partial S}$ ${\displaystyle N}$ ${\displaystyle \partial T}$ Độ nén  ${\displaystyle \beta =-}$ ${\displaystyle 1}$ ${\displaystyle \partial V}$ ${\displaystyle V}$ ${\displaystyle \partial p}$ Độ giãn nở nhiệt  ${\displaystyle \alpha =}$ ${\displaystyle 1}$ ${\displaystyle \partial V}$ ${\displaystyle V}$ ${\displaystyle \partial T}$
Phương trình Định lý Carnot Định lý Clausius Fundamental relation Phương trình trạng thái khí lý tưởng Quan hệ Maxwell Onsager reciprocal relations Phương trình Bridgman Table of thermodynamic equations
Thế nhiệt động Năng lượng tự do Entropy tự do Nội năng ${\displaystyle U(S,V)}$ Entanpi ${\displaystyle H(S,p)=U+pV}$ Năng lượng tự do Helmholtz ${\displaystyle A(T,V)=U-TS}$ Năng lượng tự do Gibbs ${\displaystyle G(T,p)=H-TS}$
Lịch sử Văn hóa Lịch sử Khái quát Nhiệt Entropy Gas laws Máy móc "chuyển động vĩnh viễn" Triết học Entropy và thời gian Entropy và cuộc sống Brownian ratchet Con quỷ Maxwell Nghịch lý cái chết nhiệt Nghịch lý Loschmidt Synergetics Lý thuyết Lý thuyết calo Lý thuyết nhiệt Vis viva ("lực sống") Mechanical equivalent of heat Motive power Key publications "An Experimental Enquiry Concerning ... Heat" "On the Equilibrium of Heterogeneous Substances" "Reflections on the Motive Power of Fire" Dòng thời gian Nhiệt động lực học Động cơ nhiệt Nghệ thuật Giáo dục Bề mặt nhiệt động lực học Maxwell Entropy as energy dispersal
Nhà khoa học Bernoulli Boltzmann Carnot Clapeyron Clausius Carathéodory Duhem Gibbs von Helmholtz Joule Maxwell von Mayer Onsager Rankine Smeaton Stahl Thompson Thomson Waterston
Sách
x t s

Một hệ thống nhiệt động là một nhóm các vật liệu và/hoặc nội dung phóng xạ. Tính chất của nó có thể được mô tả bởi các biến trạng thái nhiệt động như nhiệt độ, entropy, năng lượng bên trong và áp suất.

Trạng thái đơn giản nhất của hệ nhiệt động là trạng thái cân bằng nhiệt động, trái ngược với trạng thái không cân bằng. Một hệ thống được định nghĩa là số lượng vật chất hoặc một vùng trong không gian được chọn để nghiên cứu. Tất cả mọi thứ bên ngoài hệ thống được bao quanh. Hệ thống nhiệt động và xung quanh luôn được ngăn cách bởi ranh giới.^[1]

Hệ thống có thể được tách ra khỏi xung quanh bởi một bức tường hoặc không có bức tường.

Khi trạng thái nội dung của nó thay đổi trong không gian, hệ thống có thể được coi là nhiều hệ thống nằm cạnh nhau, mỗi hệ thống là một hệ thống nhiệt động khác nhau.

Một hệ thống nhiệt động phải chịu các can thiệp bên ngoài gọi là các hoạt động nhiệt động; những thứ này làm thay đổi các bức tường của hệ thống hoặc môi trường xung quanh; kết quả là hệ thống trải qua các quá trình nhiệt động lực học theo các nguyên tắc nhiệt động lực học. (Tài khoản này chủ yếu đề cập đến loại hệ thống nhiệt động đơn giản nhất; thành phần của các hệ thống đơn giản cũng có thể được xem xét.)

Trạng thái nhiệt động của một hệ nhiệt động là trạng thái bên trong của nó như được chỉ định bởi các biến trạng thái của nó. Ngoài các biến trạng thái, tài khoản nhiệt động lực học cũng yêu cầu một loại đại lượng đặc biệt gọi là hàm trạng thái, là hàm của các biến trạng thái xác định. Ví dụ, nếu các biến trạng thái là năng lượng bên trong, khối lượng và số mol, thì hàm đặc biệt đó là entropy. Các đại lượng này liên quan đến nhau bởi một hoặc nhiều mối quan hệ chức năng được gọi là phương trình trạng thái và phương trình đặc trưng của hệ thống. Nhiệt động lực học áp đặt các hạn chế đối với các phương trình có thể có của trạng thái và phương trình đặc trưng. Các hạn chế được áp đặt bởi các quy luật nhiệt động lực học.

Tham khảo

1. Hệ thống, xung quanh và ranh giới là gì? "Diễn đàn thảo luận kỹ thuật cơ khí" Lưu trữ 2019-03-22 tại Wayback Machine