УРАВНЕНИЕ СОСТОЯНИЯ


УРАВНЕНИЕ СОСТОЯНИЯ
УРАВНЕНИЕ СОСТОЯНИЯ

       
связывает давление р., объём V и темп-ру Т физически однородной системы в состоянии равновесия термодинамического:
f(p, V, Т)=0.
Это ур-ние наз. термическим У. с., в отличие от калорического У. с., определяющего внутреннюю энергию U системы как ф-цию к.-л. двух из трёх параметров р, V, Т. Термич. У. с. позволяет выразить давление через объём и темп-ру
p = p(V, Т)
и опредепить элем. работу
dA=pdV
при бесконечно малом расширении системы dV. У. с. явл. необходимым дополнением к термодинамич. законам, к-рое делает возможным их применение к реальным в-вам. Оно не может быть выведено с помощью одних только законов термодинамики, а определяется из опыта или рассчитывается теоретически на основе представлений о строении в-ва методами статистической физики. Из первого начала термодинамики следует лишь существование калорич. У. с., а из второго начала термодинамики — связь между термич. и калорическим У. с.:
(дU/дV)T=T(дp/дT)v-p,
откуда вытекает, что для идеального газа внутр. энергия не зависит от объёма
(дUlдV)T=0.
Для вычисления как термич., так и калорич. У. с. достаточно знать любой из потенциалов термодинамических в виде ф-ции своих параметров. Напр., если известна Гельмгольца энергия F (свободная энергия) как ф-ция Т и V, то У. с. находят дифференцированием:
p=-(дF/дV)T, U=-T2(д/дT)(F/T)V.
Примерами У. с. для газов могут служить Клапейрона уравнение для идеального газа
pv=RT,
где R — газовая постоянная, v — объём 1 моля газа;
Ван-дер-Ваальса уравнение
(р+a/v2)(v—b) = RT,
где а и b — постоянные, зависящие от природы газа и учитывающие влияние сил притяжения между молекулами и конечность их объёма; вириальное
У. с. для неидеального газа
рv/RT=1+B (T)/v+C(T)/v2+. . . ,
где В(T), С(Т). . .— 2-й, 3-й и т. д. вириальные коэфф., зависящие от сил вз-ствия между молекулами (см. ГАЗ).
Вириальное ур-ние позволяет объяснить многочисл. эксперим. результаты на основании простых моделей межмолекулярного взаимодействия в газах. Были предложены также разл. эмпирич. У. с., основанные на эксперим. данных о теплоёмкости и сжимаемости газов. У. с. неидеальных газов указывает на существование критич. точки (с параметрами рк, Vк, Tк), в к-рой газообразная и жидкая фазы становятся идентичными (см. КРИТИЧЕСКОЕ СОСТОЯНИЕ). Если У. с. представить в виде приведённого У. с., т. е. в безразмерных переменных р/рк, V/Vк, T/Tк, то при не слишком низких темп-рах это ур-ние мало меняется для разл. в-в (закон соответственных состояний). Для жидкостей из-за сложности учёта всех особенностей вз-ствия молекул пока не удалось получить общее теор. У. с. Ур-ние Ван-дер-Ваальса, хотя и применяют для качеств. оценки поведения жидкостей, но по существу оно неприменимо ниже критич. точки, когда возможно сосуществование жидкой и газообразной фаз. У. с., хорошо описывающее св-ва ряда простых жидкостей, можно получить из приближённых теорий жидкого состояния типа теории свободного объёма или дырочной теории (см. ЖИДКОСТЬ). Знание распределения вероятности взаимного расположения молекул (парной корреляц. ф-ции) принципиально позволяет вычислить У. с. жидкости, но эта задача очень сложна и полностью не решена даже с помощью вычислит. машин.
Для получения У. с. тв. тел используют теорию колебаний кристаллической решётки, но пока универсального У. с. для тв. тел нет.
Для равновесного излучения, или фотонного газа, У. с. определяется Планка законом излучения.
Для магн. сред элем. работа при намагничивании равна:
dА = -НdМ,
где М — магн. момент в-ва, Н — напряжённость магн. поля. Следовательно, зависимость
М = М(Н, Т)
представляет собой магнитное У. с.
Для диэлектриков элем. работа равна:
dA=ЕdР,
где Р— поляризация, Е— напряжённость электрич. поля, и У. с. имеет вид
Р=Р(Е, Т).

Физический энциклопедический словарь. — М.: Советская энциклопедия. . 1983.


.

Смотреть что такое "УРАВНЕНИЕ СОСТОЯНИЯ" в других словарях:

  • Уравнение состояния Ли — Уравнение состояния Стат …   Википедия

  • УРАВНЕНИЕ СОСТОЯНИЯ — 1) термическое уравнение состояния выражает связь между давлением p, температурой Т и удельным объемом v (или плотностью ?) гомогенного вещества в состоянии равновесия: f(p,T,v)=02)] Калорическое уравнение состояния выражает зависимость какой ли …   Большой Энциклопедический словарь

  • УРАВНЕНИЕ СОСТОЯНИЯ — уравнение, к рое связывает давление р, объём V и абс. темп ру Т физически однородной системы в состоянии термодинамического равновесия: f(p, V, Т) = 0. Это ур ние наз. термическим У. с., в отличие от калорического У. с., определяющего внутр.… …   Физическая энциклопедия

  • уравнение состояния — Уравнение, связывающее любой термодинамический параметр (любое термодинамическое свойство) системы с параметрами, принятыми в качестве независимых переменных. Примечание Уравнение состояния, связывающее для однородного тела давление, объем и… …   Справочник технического переводчика

  • УРАВНЕНИЕ СОСТОЯНИЯ — УРАВНЕНИЕ СОСТОЯНИЯ, формула, устанавливающая взаимосвязь между давлением, температурой и объемом в системе, содержащей заданное количество вещества. Простейшим уравнением состояния является ЗАКОН ИДЕАЛЬНЫХ ГАЗОВ …   Научно-технический энциклопедический словарь

  • Уравнение состояния — У этого термина существуют и другие значения, см. Уравнение состояния (космология). Уравнение состояния …   Википедия

  • уравнение состояния — 1) термическое уравнение состояния выражает связь между давлением р, температурой Т и удельным объёмом v (или плотностью ρ) гомогенного вещества в состоянии равновесия: f(р, Т, v) = 0. 2) Калорическое уравнение состояния выражает зависимость… …   Энциклопедический словарь

  • Уравнение состояния —         связывает давление р, объём V и температуру Т физически однородной системы в состоянии равновесия термодинамического (См. Равновесие термодинамическое): f (p, V, Т) = 0. Это уравнение называется термическим У. с., в отличие от… …   Большая советская энциклопедия

  • уравнение состояния — [equation of state] уравнение, связывающее давление Р, объем V и абсолютную температуру T физически однородной системы в состоянии термодинамического равновесия: f(P, V, T) = 0. Это уравнение называется термическим уравнением состояния, в отличие …   Энциклопедический словарь по металлургии

  • уравнение состояния — 3.1.5 уравнение состояния (equation of state): Математическое выражение взаимосвязи между параметрами состояния газа или гомогенной газовой смеси. Примечание В этой части следует учитывать различия между двумя видами уравнения состояния, а именно …   Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

Книги

Другие книги по запросу «УРАВНЕНИЕ СОСТОЯНИЯ» >>


Поделиться ссылкой на выделенное

Прямая ссылка:
Нажмите правой клавишей мыши и выберите «Копировать ссылку»

We are using cookies for the best presentation of our site. Continuing to use this site, you agree with this.