termodinâmica de equilíbrio - Equilibrium thermodynamics

Equilíbrio termodinâmico é o estudo sistemático das transformações de matéria e energia em sistemas em termos de um conceito chamado de equilíbrio termodinâmico . A palavra equilíbrio implica um estado de equilíbrio. Equilíbrio termodinâmico, em origens, deriva-se a análise do ciclo de Carnot . Aqui, tipicamente um sistema, como cilindro de gás, inicialmente, na sua própria estado de equilíbrio termodinâmico interno, está situado fora de equilíbrio através da entrada de calor a partir de uma reacção de combustão . Em seguida, através de uma série de passos, como o sistema instala-se no seu estado de equilíbrio final, o trabalho é extraído.

Em um equilíbrio indicar os potenciais , ou forças motrizes, dentro do sistema, estão em equilíbrio exato. Um objectivo central em termodinâmica de equilíbrio é a seguinte: dada uma sistema num inicial bem definida estado de equilíbrio termodinâmico , sujeito a restrições especificadas com precisão, para calcular, quando os constrangimentos são alteradas por uma intervenção imposta externamente , o que o estado do sistema será uma vez que atingiu um novo equilíbrio. Um estado de equilíbrio é matematicamente apurados, buscando os extremos de uma função potencial termodinâmico, cuja natureza depende das restrições impostas ao sistema. Por exemplo, uma reacção química à temperatura e pressão constante irá atingir o equilíbrio com um mínimo de componentes de seus energia livre de Gibbs e um máximo de sua entropia .

Termodinâmica de equilíbrio difere da termodinâmica de não-equilíbrio , em que, com esta última, o estado do sistema sob investigação tipicamente não será uniforme, mas irá variar localmente em aqueles como energia, entropia, e distribuições de temperatura como gradientes são impostas por fluxos termodinâmicas dissipativas . Em termodinâmica de equilíbrio, por outro lado, o estado do sistema será considerado uniforme em toda, macroscopicamente definido por quantidades tais como a temperatura, a pressão ou o volume. Os sistemas são estudados em termos da mudança de um estado de equilíbrio para o outro; tal mudança é chamado de um processo termodinâmico .

Geometria Ruppeiner é um tipo de geometria informações usadas para estudar termodinâmica. Ele afirma que os sistemas termodinâmicos pode ser representado pela geometria Riemannianos , e que as propriedades estatísticas pode ser derivada a partir do modelo. Este modelo geométrico é baseado na ideia de que existem estados de equilíbrio que podem ser representados por pontos sobre a superfície bidimensional e a distância entre estes equilíbrio Unidos estão relacionados com a flutuação entre eles.

Veja também

Referências

  • Adkins, CJ (1983). Equilíbrio termodinâmico, 3ª Ed . Cambridge: Cambridge University Press.
  • Cengel, Y. & Boles, M. (2002). Termodinâmica - uma abordagem de engenharia, 4ª Ed. (livro didático). New York: McGraw Hill.
  • Kondepudi, D. & Prigogine, I. (2004). Termodinâmica modernos - dos motores de calor para estruturas dissipativas (livros didáticos). New York: John Wiley & Sons.
  • Perrot, P. (1998). A a Z da termodinâmica (dicionário). New York: Oxford University Press.