Термодинамічної системою називається будь-яка фізична система, що складається з великої кількості частинок - атомів і молекул, які здійснюють нескінченне теплове рух і, взаємодіючи між собою, обмінюються енергіями. Такими термодинамічними системами, і до того ж найпростішими, є гази, молекули яких здійснюють безладний поступальний і обертальний рухи і при зіткненнях обмінюються кінетичними енергіями. Термодинамічні системи є також тверді

та рідкі речовини. Молекули твердих тіл чинять безладні коливання навколо своїх положень рівноваги; обмін енергіями між молекулами відбувається завдяки їхній безперервній взаємодії, внаслідок чого зміщення однієї молекули від свого положення рівноваги негайно відбивається на розташуванні та швидкості руху середніх молекул. Оскільки середня енергія теплового руху молекул, згідно з формулами (1.7) та (1.8), пов'язана з температурою, то температура є найважливішою фізичною величиною, що характеризує різні стани термодинамічних систем. Крім температури стану таких систем визначаються також обсягом, який вони займають, і зовнішнім тиском або зовнішніми силами, що діють на систему.

Важливою властивістю термодинамічних систем є існування у них рівноваг станів, в яких вони можуть перебувати скільки завгодно довго. Якщо термодинамическую систему, що у одному з рівноважних станів, надати деяке зовнішнє вплив і потім припинити його, то система мимоволі перетворюється на новий рівноважний стан. Однак слід підкреслити, що тенденція до переходу в рівноважний стан діє завжди і безперервно, навіть у той час, коли система піддається зовнішньому впливу. Ця тенденція чи, точніше, постійне існування процесів, які ведуть досягненню рівноважних станів, є найважливішою особливістю термодинамічних систем.

Для газу, укладеного в деякій посудині, рівноважним є стан, в якому температура, тиск і густина (або число молекул в одиниці об'єму) у межах обсягу газу скрізь однакові. Якщо в якомусь місці цього обсягу викликати місцеве нагрівання або стиск, то в системі розпочнеться процес вирівнювання температури та тиску; цей процес відбуватиметься і протягом того часу, поки є зовнішній вплив, проте тільки після припинення цього впливу процес вирівнювання приведе систему до нового рівноважного стану.

Стан ізольованих термодинамічних систем, які, незважаючи на відсутність зовнішніх впливів, не зберігаються протягом кінцевих проміжків часу, називаються нерівноважними. Система, що перебуває в нерівноважному стані, з часом переходить в рівноважний стан. Час переходу з нерівноважного стану до рівноважного називається часом релаксації. Зворотний перехід із рівноважного стану в нерівноважний може бути здійснений за допомогою зовнішніх впливів на систему. Нерівноважним є, зокрема, стан системи з різними температурами у різних місцях; вирівнювання температури в газах, твердих і рідких тілах є перехід цих тіл до рівноважного стану з однаковою температурою в межах об'єму тіла. Інший приклад нерівноважного стану можна навести, розглядаючи двофазні системи, що складаються з рідини та її пари. Якщо над поверхнею рідини, що знаходиться в закритій посудині, є ненасичена пара, то стан системи нерівноважний: число молекул, що вилітають в одиницю часу з рідини, більше, ніж число

молекул, що повертаються за цей же час з пари в рідину. Внаслідок цього з часом число молекул у пароподібному стані збільшується (тобто збільшується щільність пари) доти, доки не встановиться рівноважний стан з

Перехід від нерівноважного стану до рівноважного в більшості випадків відбувається безперервно, причому швидкість цього переходу можна за допомогою відповідного зовнішнього впливу плавно регулювати, зробивши процес релаксації або дуже швидким, або дуже повільним. Так, наприклад, шляхом механічного перемішування можна помітно підвищити швидкість вирівнювання температури у рідинах або газах; охолоджуючи рідину, можна зробити дуже повільним процес дифузії розчиненої в ній речовини тощо.

Для деяких систем існують такі стани, які називаються метастабільними, в яких ці системи можуть перебувати відносно довгий час, але як тільки на систему буде надано зовнішній вплив певного характеру, відбувається мимовільний стрибкоподібний перехід до рівноважного стану. У цих випадках зовнішній вплив лише відкриває можливість до переходу до рівноважного стану. Наприклад, досить чиста вода при повільному підведенні тепла може бути нагріта до температури на кілька градусів вище за температуру кипіння. Цей стан води є метастабільним; якщо струсити таку воду (або внести невелику кількість порошин - центрів утворення бульбашок пари), вона з вибухом закипає і її температура стрибком знижується до температури кипіння. Таким чином, метастабільний стан характеризується тим, що при виведенні з цього стану система не тільки не повертається до неї, але, навпаки, ще більше відходить від неї, стрибком переходячи в існуючий для цієї системи рівноважний стан.

Термодинаміка - наука, яка вивчає теплові явища, що відбуваються в тілах, не пов'язуючи їх із молекулярною будовою речовини.

У термодинаміці вважається, що всі теплові процеси в тілах характеризуються тільки макроскопічними параметрами- тиском, об'ємом та температурою. Оскільки їх неможливо застосувати до окремо взятих молекул чи атомів, то, на відміну молекулярно-кинетичної теорії, в термодинаміці молекулярне будова речовини в теплових процесах не враховується.

Усі поняття термодинаміки сформульовані як узагальнення фактів, які у ході експериментів. Через це її називають феноменологічною (описовою) теорією тепла.

Термодинамічні системи

Термодинаміка визначає теплові процеси, які у макроскопічних системах. Такі системи складаються з величезної кількості частинок - молекул і атомів і називаються термодинамічні.

Термодинамічною системою можна вважати будь-який об'єкт, який можна побачити озброєним оком або за допомогою мікроскопів, телескопів та інших оптичних приладів. Головне, щоб розміри системи у просторі та час її існування дозволяли провести вимірювання її параметрів - температури, тиску, маси, хімічного складу елементів та ін., за допомогою приладів, які не реагують на вплив окремих молекул (манометрів, термометрів та ін.).

Для хіміків термодинамічної системою є суміш хімічних речовин, що взаємодіють між собою в процесі хімічної реакції. Астрофізики назвуть такою системою небесне тіло. Суміш пального з повітрям в автомобільному двигуні, земна куля, наше тіло, ручка, зошит, верстат і ін. - це також термодинамічні системи.

Кожна термодинамічна система відокремлена від довкілля кордонами. Вони можуть бути реальними – скляні стінки пробірки з хімічною речовиною, корпус циліндра у двигуні тощо. А можуть бути умовними, коли, наприклад, вивчають утворення хмари в атмосфері.

Якщо така система не обмінюється із зовнішнім середовищем ні енергією, ні речовиною, то її називають ізольовані або замкненою .

Якщо ж система обмінюється із зовнішнім середовищем енергією, але з обмінюється речовиною, вона називається закритою .

Відкрита система обмінюється із зовнішнім середовищем та енергією, і речовиною.

Термодинамічна рівновага

Це поняття також введено в термодинаміку як узагальнення результатів експериментів.

Термодинамічною рівновагою називають такий стан системи, у якому її макроскопічні величини - температура, тиск, обсяг і ентропія - не змінюються у часі, якщо система є ізольованою. У такий стан може спонтанно перейти будь-яка замкнута термодинамічна система, якщо залишаються постійними всі зовнішні параметри.

Найпростіший приклад системи у стані термодинамічної рівноваги – термос із гарячим чаєм. Температура в ньому однакова у будь-якій точці рідини. Хоча термос можна назвати ізольованою системою лише приблизно.

Будь-яка замкнута термодинамічна система мимоволі прагне перейти до термодинамічної рівноваги, якщо не змінюються зовнішні параметри.

Термодинамічний процес

Якщо змінюється хоча б один із макроскопічних параметрів, то кажуть, що в системі відбувається термодинамічний процес . Такий процес може виникнути, якщо змінюються зовнішні параметри, або система починає отримувати або передавати енергію. У результаті вона перетворюється на інший стан.

Згадаймо приклад із чаєм у термосі. Якщо ми опустимо в чай ​​шматочок льоду і закриємо термос, то відразу з'явиться різниця в температурах у різних частинах рідини. Рідина термоса прагнутиме вирівнювання температур. З областей із вищою температурою тепло передаватиметься туди, де температура нижча. Тобто відбуватиметься термодинамічний процес. Зрештою, температура чаю в термосі знову стане однаковою. Але вона вже відрізнятиметься від початкової температури. Стан системи змінилося, оскільки змінилася її температура.

Термодинамічний процес відбувається, коли вночі остигає пісок, нагрітий на пляжі у спекотний день. На ранок його температура знижується. Але щойно зійде сонце, процес нагрівання почнеться знову.

Внутрішня енергія

Одне з головних понять термодинаміки - внутрішня енергія .

Всі макроскопічні тіла мають внутрішню енергію, яка є сумою кінетичних і потенційних енергій усіх частинок (атомів і молекул), з яких складається тіло. Ці частинки взаємодіють лише між собою і не взаємодіють із частинками навколишнього середовища. Внутрішня енергія залежить від кінетичної та потенційної енергії частинок і залежить від положення самого тіла.

U = E k + E p

Внутрішня енергія змінюється із зміною температури. Молекулярно-кінетична теорія пояснює зміною швидкості руху частинок речовини. Якщо температура тіла зростає, то зростає і швидкість руху частинок, відстань між ними стає більшою. Отже, збільшується їхня кінетична та потенційна енергія. При зниженні температури відбувається зворотний процес.

Для термодинаміки важливіше величина внутрішньої енергії, та її зміна. А змінити внутрішню енергію можна за допомогою процесу теплопередачі або роблячи механічну роботу.

Зміна внутрішньої енергії механічною роботою

Бенджамін Румфорд

Внутрішню енергію тіла можна змінити, здійснивши над нею механічну роботу. Якщо робота відбувається над тілом, то механічна енергія перетворюється на внутрішню енергію. А якщо роботу здійснює тіло, то його внутрішня енергія перетворюється на механічну.

Майже до кінця XIX століття вважалося, що існує невагома речовина – теплород, яка передає тепло від тіла до тіла. Чим більше теплорода втікає в тіло, тим тепліше воно буде, і навпаки.

Однак у 1798 р. англо-американський вчений граф Бенджамін Румфорд став сумніватися у теорії теплороду. Причиною цього були нагрівання стволів гармат при свердлінні. Він припустив, що причиною нагрівання є механічна робота, яка здійснюється під час тертя свердла на стовбур.

І Румфорд провів експеримент. Щоб збільшити силу тертя, взяли тупе свердло, а сам ствол помістили в бочку з водою. До кінця третьої години свердління вода в бочці закипіла. Це означало, що ствол отримав тепло під час здійснення механічної роботи з нього.

Теплопередача

Теплопередачею називають фізичний процес передачі теплової енергії (теплоти) від одного тіла до іншого або при безпосередньому контакті, або через перегородку, що розділяє. Як правило, теплота передається від теплішого тіла до холоднішого. Цей процес закінчується, коли система входить у стан термодинамічного рівноваги.

Енергія, яку одержує або віддає тіло при теплопередачі, називається кількістю теплоти .

За способом передачі теплоти теплообмін можна поділити на 3 види: теплопровідність, конвенція, теплове випромінювання.

Теплопровідність

Якщо між тілами чи частинами тіл існує температурна різниця, між ними відбуватиметься процес теплопередачі. Теплопровідністю називають процес перенесення внутрішньої енергії від більш нагрітого тіла (або його частини) до менш нагрітого тіла (або його частини).

Наприклад, нагрів на вогні один кінець сталевого прута, через деякий час ми відчуємо, що й інший його кінець також стає теплим.

Скляну паличку, один кінець якої розжарений, легко тримаємо за інший кінець, не обпалюючись. Але якщо ми спробуємо зробити такий самий експеримент із залізним прутом, у нас нічого не вийде.

Різні речовини по-різному проводять тепло. Кожна з них має свій коефіцієнт теплопровідності, або питомої провідності, чисельно дорівнює кількості теплоти, яка проходить через зразок товщиною 1 м, площею 1 м 2 за 1 секунду. За одиницю температури приймають 1 К.

Найкраще проводять тепло метали. Це їхня властивість ми використовуємо в побуті, готуючи їжу в металевих каструлях або на сковорідках. А ось їхні ручки не повинні нагріватися. Тому їх роблять із матеріалів із поганою теплопровідністю.

Теплопровідність рідин менша. А гази мають слабку теплопровідність.

Хутро тварин також погано проводить тепло. Завдяки цьому вони не перегріваються у спеку і не замерзають у холодну.

Конвенція

При конвенції теплота передається струменями та потоками газу чи рідини. У твердих тілах конвенції немає.

Як виникає конвенція у рідині? Коли ми ставимо на вогонь чайник із водою, нижній шар рідини нагрівається, його густина зменшується, він рухається вгору. Його місце займає холодніший шар води. Через якийсь час він теж нагріється і теж поміняється місцями з холоднішим шаром. І т.д.

Подібний процес відбувається й у газах. Невипадково батареї опалення розміщують у нижній частині кімнати. Адже нагріте повітря завжди піднімається у верхню частину кімнати. А нижня, холодна, навпаки, опускається. Потім він нагрівається і знову піднімається, а верхній шар за цей час остигає і опускається.

Конвенція буває природна та примусова.

Природна конвенція постійно відбувається у атмосфері. Внаслідок цього відбуваються постійні переміщення теплих повітряних мас вгору, а холодних – вниз. В результаті виникає вітер, хмари та інші природні явища.

Коли природної конвенції недостатньо, застосовую примусову конвенцію. Наприклад, потоки теплого повітря переміщують у кімнаті за допомогою лопат вентилятора.

Теплове випромінювання

Сонце нагріває Землю. У цьому немає відбувається ні теплопередачі, ні конвенції. То чому ж тіла одержують тепло?

Справа в тому, що Сонце є джерелом теплового випромінювання.

Теплове випромінювання - Це електромагнітне випромінювання, що виникає за рахунок внутрішньої енергії тіла. Всі оточуючі нас тіла випромінюють теплову енергію. Це може бути видиме світлове випромінювання настільної лампи або джерела невидимих ​​ультрафіолетових, інфрачервоних або гамма-променів.

Але тіла не лише випромінюють тепло. Вони його також поглинають. Одні більшою мірою, інші меншою. Причому темні тіла нагріваються, і охолоджуються швидше, ніж світлі. У спеку ми намагаємося одягнути світлий одяг, тому що він поглинає менше тепла, ніж одяг темних тонів. Автомобіль темного кольору нагрівається на сонці набагато швидше, ніж автомобіль, що стоїть з ним поруч, має світле забарвлення.

Ця властивість речовин по-різному поглинати та випромінювати тепло використовується при створенні систем нічного бачення, систем самонаведення ракет на ціль та ін.

Сторінка 1

Термодинамічна система, як і будь-яка інша фізична система, має деякий запас енергії, який зазвичай називають внутрішньою енергією системи.  

Термодинамічна система називається ізольованою, якщо вона не може обмінюватися із зовнішнім середовищем ні енергією, ні речовиною. Прикладом такої системи може бути газ, укладений у посудину постійного обсягу. Термодинамічна система називається адіабатною, якщо вона може обмінюватися з іншими системами енергією шляхом теплообміну.  

Термодинамічна система - це сукупність тіл, які тією чи іншою мірою можуть обмінюватися між собою та навколишнім середовищем енергією та речовиною.  

Термодинамічні системи поділяються на закриті, що не обмінюються речовиною з іншими системами, і відкриті, що обмінюються речовиною та енергією з іншими системами. У тих випадках, коли система не обмінюється енергією та речовиною з іншими системами, вона називається ізольованою, а коли не відбувається теплообміну, система називається адіабатною.  

Термодинамічні системи можуть складатися із сумішей чистих речовин. Суміш (розчин) називається гомогенною, коли хімічний склад та фізичні властивості в будь-яких малих частинках однакові або змінюються безперервно від однієї точки системи до іншої. Щільність, тиск і температура гомогенної суміші у будь-якій точці ідентичні. Прикладом гомогенної системи може бути певний обсяг води, хімічний склад якої однаковий, а фізичні властивості змінюються від однієї точки до іншої.  

Термодинамічна система з певним кількісним співвідношенням компонентів називається одиничною фізико-хімічною системою.  

Термодинамічні системи (макроскопічні тіла) поряд з механічною енергією Е мають ще й внутрішню енергію U, яка залежить від температури, об'єму, тиску та інших термодинамічних параметрів.  

Термодинамічна система називається неізольованою, або незамкнутою, якщо вона може отримувати або віддавати тепло в навколишнє середовище та виконувати роботу, а зовнішнє середовище - виконувати роботу над системою. Система є ізольованою, або замкненою, якщо вона не має обміну теплом із навколишнім середовищем, а зміна тиску всередині системи не впливає на навколишнє середовище і остання не може зробити роботу над системою.  

Термодинамічні системи складаються із статистично великої кількості частинок.  

Термодинамічна система за певних зовнішніх умов (або ізольована система) приходить у стан, що характеризується сталістю її параметрів у часі та відсутністю у системі потоків речовини та теплоти. Такий стан системи називається рівноважним чи станом рівноваги. Мимоволі з цього стану система вийти не може. Стан системи, у якій відсутня рівновага, називається нерівноважним. Процес поступового переходу системи з нерівноважного стану, викликаного зовнішніми впливами, стан рівноваги називається релаксацією, а проміжок часу повернення системи в рівноважний стан - часом релаксації.  

Термодинамічна система у разі робить роботу розширення з допомогою зменшення внутрішньої енергії системи.  

Термодинамічна система є об'єктом вивчення в термодинаміці і являє собою сукупність тіл, що енергетично взаємодіють між собою і навколишнім середовищем і речовиною, що обмінюються з нею.  

Термодинамічна система, надана собі за постійних зовнішніх умов, входить у стан рівноваги, характеризується сталістю всіх властивостей і відсутністю макроскопічних рухів. Такий стан системи називається станом термодинамічної рівноваги.  

Термодинамічна система характеризується кінцевим числом незалежних змінних - макроскопічних величин, які називають термодинамическими параметрами. Одним із незалежних макроскопічних параметрів термодинамічної системи, що відрізняє її від механічної, є температура як міра інтенсивності теплового руху. Температура тіла може змінюватися внаслідок теплообміну з навколишнім середовищем та дії джерел тепла та внаслідок самого процесу деформування. Зв'язок деформації із температурою встановлюється за допомогою термодинаміки.  

Розглянемо особливості термодинамічних систем. Під ними прийнято розуміти фізичні макроскопічні форми, що складаються із значної кількості частинок, які не передбачають використання для опису макроскопічних показників кожної окремої частки.

Немає обмежень у природі матеріальних частинок, що є складовими компонентами таких систем. Вони можуть бути представлені у вигляді молекул, атомів, іонів, електронів, фотонів.

Особливості

Проаналізуємо характерні характеристики термодинамічних систем. Як приклад, можна навести будь-який предмет, який можна спостерігати без використання телескопів, мікроскопів. Щоб дати повноцінний опис такій системі, підбирають макроскопічні деталі, завдяки яким можна визначити обсяг, тиск, температуру, електричну поляризацію, магнітну індукцію, хімічний склад, масу компонентів.

Для будь-яких термодинамічних систем існують умовні чи реальні межі, які відокремлюють їхню довкілля. Замість неї часто використовують поняття термостата, що характеризується такою високою величиною теплоємності, що у разі теплообміну із аналізованою системою температурний показник зберігає незмінне значення.

Класифікація систем

Розглянемо, що є класифікація термодинамічних систем. Залежно від характеру взаємодії її з довкіллям, прийнято виділяти:

• ізольовані види, які не обмінюються ні речовиною, ні енергією із зовнішнім середовищем;
• адіабатично ізольовані, що не здійснюють обміну із зовнішнім середовищем речовиною, але вступають в обмін роботою або енергією;
• у закритих термодинамічних систем немає обміну речовиною, допускається лише зміна величини енергії;
• відкриті системи характеризуються повною передачею енергії, речовини;
• частково відкриті можуть мати напівпроникні перегородки, тому повною мірою брати участь у матеріальному обміні.

Залежно від опису, параметри термодинамічної системи можуть поділятися на складні та прості варіанти.

Особливості простих систем

Простими системами називають рівноважні стани, визначити фізичний стан яких можна питомим обсягом, температурою, тиском. Приклади термодинамічних систем подібного типу - ізотропні тіла, що мають рівні характеристики у різних напрямках та точках. Так, рідини, газоподібні речовини, тверді тіла, які перебувають у стані термодинамічної рівноваги, не зазнають впливу електромагнітних та гравітаційних сил, поверхневого натягу, хімічних перетворень. Аналіз простих тіл визнаний у термодинаміці важливим та актуальним з практичної та теоретичної точки зору.

Внутрішня енергія термодинамічної системи такого виду пов'язана з навколишнім світом. При описі використовують кількість частинок, масу речовини кожного окремого компонента.

Складні системи

До складних належать термодинамічні системи, які не потрапляють під прості види. Наприклад, ними є магнетики, діелектрики, тверді пружні тіла, надпровідники, поверхні поділу фаз, теплове випромінювання, електрохімічні системи. Як параметри, що використовуються для їх опису, відзначимо пружність пружини або стрижня, поверхня фазового розділу, теплове випромінювання.

Фізичною системою називають таку сукупність, у якій немає хімічної взаємодії між речовинами в межах показників температури, тиску, вибраних для дослідження. А хімічними системами називають ті варіанти, які мають на увазі взаємодію між її окремими компонентами.

Внутрішня енергія термодинамічної системи залежить від наявності її ізоляції з навколишнім світом. Наприклад, як варіант адіабатичної оболонки, можна уявити судину Дьюара. Гомогенний характер проявляється у системи, де всі компоненти мають подібні властивості. Прикладами їх є газові, тверді, рідкі розчини. Типовим прикладом газової гомогенної фази є атмосфера Землі.

Особливості термодинаміки

Цей розділ науки займається вивченням основних закономірностей перебігу процесів, пов'язані з виділенням, поглинанням енергії. У хімічній термодинаміці передбачається вивчення взаємних перетворень складових частин системи, встановлення закономірностей переходу одного виду енергії в інший за заданих умов (тиску, температури, об'єму).

Система, що є об'єктом термодинамічного дослідження, може бути представлена ​​у вигляді будь-якого об'єкта природи, що включає велику кількість молекул, які відокремлені межею поділу з іншими реальними об'єктами. Під станом системи маються на увазі сукупність її властивостей, які дозволяють визначати її з позицій термодинаміки.

Висновок

У будь-якій системі спостерігається перехід одного виду енергії до іншої, встановлюється термодинамічна рівновага. Розділ фізики, що займається детальним вивченням перетворень, змін, збережень енергії, має особливе значення. Наприклад, у хімічній кінетиці можна не просто описати стан системи, а й розрахувати умови, що сприяють її зміщенню у потрібному напрямку.

Закон Гесса, що пов'язує ентальпію, ентропію аналізованого перетворення, дає можливість виявляти можливість мимовільного перебігу реакції, розраховувати кількість теплоти, що виділяється (поглинається) термодинамічної системою.

Термохімія, що базується на основах термодинаміки, має практичне значення. Завдяки цьому розділу хімії, на виробництві проводять попередні розрахунки ефективності палива та доцільності впровадження певних технологій у реальне виробництво. Відомості, одержувані з термодинаміки, дозволяють застосовувати явища пружності, термоелектрики, в'язкості, намагнічування для промислового виробництва різних матеріалів.

Основні параметри стану термодинамічних систем

Термодинамічною системоюназивається сукупність різних тіл, здатних енергетично взаємодіяти між собою і навколишнім середовищем. При цьому кількість речовини може бути постійною або змінною, а тіла можуть перебувати в різних агрегатних станах (газоподібному, рідкому або твердому).

Під довкіллям розуміється сукупність решти тіл, які увійшли до термодинамическую систему.

Термодинамічна система називається ізольованіякщо вона не взаємодіє з навколишнім середовищем, закритою- якщо це взаємодія відбувається тільки у формі обміну енергією, і відкритою- якщо вона обмінюється з довкіллям як енергією, і речовиною. Зміна стану термодинамічної системи в результаті обміну енергією з навколишнім середовищем називається термодинамічний процес.

Основними параметрами, якими характеризуються процеси взаємного перетворення роботи та теплоти, є температура Т, тиск рта обсяг V.

Температурає мірою інтенсивності руху молекул речовини. Чим більша кінетична енергія руху молекул, тим вища температура. Температура, що відповідає стану повного спокою молекул газу, прийнята за абсолютний нуль. Ця точка є початком від-

рахунки температури за абсолютною шкалою Кельвіна (позначення - Т, К). У техніці зазвичай використовується стоградусна шкала температур Цельсія (позначення - t, °С), у якій за 0 °С прийнята точка плавлення льоду, а за 100 градусів - постійна точка кипіння води за нормального атмосферного тиску.

Перерахунок температури зі стоградусної шкали в абсолютну проводиться за формулою

Т=t+273,15К, (2.2)

при цьому за розміром градус Цельсія дорівнює кельвіну: 1 ° С = 1 К, тобто.

Температура визначає напрямок переходу теплоти, постає як міра нагрітості тіл. Дві системи, що знаходяться між собою в тепловій рівновазі, мають однакові температури.

Тиск газу.Відповідно до кінетичної теорії, газ, що знаходиться в закритій посудині, надає на його стінки тиск, який є результатом силового впливу молекул газу, що знаходяться в безладному русі. Тиск визначається як сила, що діє на одиницю поверхні, та вимірюється в паскалях (Па = Н/м 2 ).

Сума барометричного (атмосферного) та надлишкового тиску, що надається газом на стінки судини, становить абсолютний тиск:

де V- Об'єм, займаний газом, м 3 ; М- маса газу обсягом V, Кг. Кількість речовини, що міститься в одиниці об'єму, називають

щільністю газу ρ , кг/м3. Вона є зворотною величиною по відношенню до питомого обсягу.

Стан термодинамічної системи, що характеризується постійним у часі та у всій масі системи значенням параметрів, називається рівноважним. У системі, що знаходиться в термодинамічній рівновазі, відсутній будь-який потік тепла і речовини як усередині системи, так і між системою і навколишнім середовищем. Рівноважний стан газу можна виразити рівнянням f (р, V, T) = 0.

Ідеальним газомназивається газ, що складається з молекул, розмірами яких можна знехтувати і які не взаємодіють між собою (відсутня потенційна енергія взаємодії). Введення поняття ідеального газу в термодинаміці дозволяє отримати простіші аналітичні залежності між параметрами стану. Досвід показує, що з відомим наближенням ці залежності можуть бути використані для вивчення властивостей реальних газів.