аходиться в нерівноважному стані (тобто параметри її з плином часу змінюються), то поступово вона прийде в стан рівноваги і її параметри вирівняються у всіх частинах системи. Ізольована термодинамічна система з плином часу завжди приходить в рівноважний стан, з якого не може мимовільно вийти. Це твердження становить сутність закону термодинамічної рівноваги, що є одним з найважливіших досвідчених законів термодинаміки. Іноді закон термодинамічної рівноваги робить можливим вимірювання температури системи.
Доцільно підкреслити, що рівняння стану ідеального газу та приватні газові закони справедливі лише для рівноважних процесів. До нерівноважним процесам вони незастосовні, тому що в цьому випадку параметри стану різні для різних частин системи. З одного рівноважного стану в інший система може перейти під вплив зовнішнього впливу.
Такий перехід в термодинаміці називають процесом. Якщо під час процесу система залишається рівноважної, то й процес називається рівноважним. Рівноважний процес здійснюється тоді, коли час релаксації (час переходу системи з нерівноважного стану в рівноважний) багато менше часу здійснення процесу. У цьому випадку систему в кожен момент часу з тим або іншим ступенем точності вважають рівноважної, або статичною. Оскільки насправді відхилення від статичності є (інакше не можна було б здійснити процес), то стан системи називають квазистатическим, а процес - квазистатическим процесом. Слід мати на увазі, що на графіку можна зобразити тільки рівноважний (квазістатична) стан або рівноважний (квазістатичний) процес.
1.5.2 Внутрішня енергія. Кількість теплоти
Існують різні форми енергії. Кожна форма притаманна певному типу руху матерії, наприклад, механічного руху відповідає механічна енергія, руху електричних зарядів - енергія електричного і магнітного полів і т.д. З тепловим рухом пов'язана внутрішня енергія.
Поняття «внутрішня енергія» виникло розвинулося в науці в 19 в. у зв'язку встановленням закону збереження енергії і завдяки успіхам, досягнутим в області молекулярно-кінетичної теорії. Цей термін не відразу отримав правильне трактування. У другій половині 19 в. для позначення внутрішньої енергії використовували терміни: «механічна енергія тіла в даному стані», «функція дії», «енергія тіла» та ін У слові «теплота» дуже довго об'єднувалися три поняття: 1) одержуване або отдаваемое тілом кількість теплоти; 2) внутрішня енергія; 3) тепловий рух. Таке змішання методично не є правомірним, оскільки в цьому випадку перший закон термодинаміки перетворюється на безглуздя. Саме введення поняття внутрішньої енергії дозволило поширити закон збереження енергії на теплові процеси: за наявності дисипативних сил спад механічної енергії системи дорівнює збільшенню її внутрішньої енергії.
Під внутрішньою енергією тіла в термодинаміки розуміють енергію, залежну тільки від го внутрішнього стану і не пов'язану з рухом відносно інших тіл. Внутрішня енергія є однозначною функцією стану тіла, яке визначається рядом параметрів (тиск, об'єм, температура). Це означає, що в кожному стані (або система) володіє лише одним значенням внутрішньої енергії. Це положення можна довести на прикладі наступного міркування: якби одного й того ж стану відповідали два значення внутрішньої енергії і, то можна було б відняти від системи різниця енергій (-), а стан б її не змінилося. Така система могла б служити дже...
