Фундаментална термодинамичка једначина

Из Википедије, слободне енциклопедије

Фундаментална једначина у термодинамици је једначина која описује целу термодинамику система. Најчешће фундаменталне једначине су енергијска фундаментална једначина (функција унутрашње енергије) и ентропијска фундаментална једначина (функција ентропије) и фундаменталне једначине за различите термодинамичке потенцијале.

Природне променљиве су променљиве x1, ..., xk од којих зависи функција F тако да ако се изрази преко њих у облику F = F (x1, ..., xk), она постаје фундаментална једначина.

За разлику од фундаменталне једначине која сама описује цео термодинамички систем, свака друга једначина стања садржи мање термодинамичких информација о систему.

Одређивање фундаменталне једначине[уреди]

Фундаменталне једначине се теоријски не могу одредити у оквиру термодинамике, већ се одређују:

Врсте фундаменталних једначина[уреди]

Фундаменталне једначине за термодинамичке потенцијале:

Потпуна одређеност система[уреди]

Потпуна и непотпуна информација о систему

Ако је позната енергијска фундаментална једначина, за константне вредности N и V, једначина зависи само од ентропије U = U (S), што представља једну криву (слика а - зависност U = U (S) је приказана јаком линијом). Свака тачка криве одређује нагиб, што је, по дефиницији, температура. Због одређености температуре следи да из зависности U = U (S) можемо одредити функцију U = U (Т) (слика б).

С друге стране, ако би била позната зависност U = U (Т) која представља једну једначину стања, фундаменталну једначину U = U (S) добијамо интеграљењем једначине стања, те ће функција коју тражимо U = U (S) бити неодређена до на константу интеграције (слика а, испрекидане линије).

Дакле, познавање фундаменталне једначине U = U (S) повлачи познавање једначине стања U = U (Т), док обрнуто не важи.[1]

Види још[уреди]

Референце[уреди]

  1. 1,0 1,1 Thermodinamics and an Introduction to Thermostatistics, друга едиција, Hebert B. Callen, pp. 44 - поглавље: Услови равнотеже