2_2_1_Termika
Níže je uveden pouze náhled materiálu. Kliknutím na tlačítko 'Stáhnout soubor' stáhnete kompletní formátovaný materiál ve formátu PDF.
Velice důležitým pojmem, se kterým termodynamika pracuje, je
rovnovážný stav soustavy.
Jeho definice je empirická. Zkušenost ukazuje, že
ponecháme-li soustavu od určitého
okamžiku v neměnných vnějších podmínkách, pak po určité době přejde samovolně do
rovnovážného stavu a v tomto stavu setrvává, pokud zůstanou tyto podmínky zachovány. V rovnovážném stavu
zůstávají stavové veličiny konstantní. To znamená, že soustava
nemění svůj objem, teplotu, tlak, neprobíhají změny skupenství ani chemické reakce. Soustava
je také v mechanické rovnováze (podmínky rovnováhy termodynamické soustavy jsou řešeny
v teoretické termodynamice). Stručně řečeno:
na soustavě v rovnovážném stavu se nedají
pozorovat žádné makroskopické změny. Je třeba si uvědomit, že uvnitř soustavy
v rovnovážném stavu probíhají mikroskopické děje, kterých se zúčastňuje obrovský počet
částic. Částice se neustále neuspořádaně pohybují, vzájemně na sebe narážejí apod.
Uvažujme soustavu molekul plynu v uzavřené nádobě, která je v rovnovážném stavu. Při
měření hustoty (nebo tlaku) zjistíme, že v různých částech nádoby je hustota (tlak) stejná.
Z toho usuzujeme,že molekuly plynu v rovnovážném stavu jsou rozmístěny v nádobě
rovnoměrně. Přitom se ale všechny molekuly neustále pohybují ! Nemůže díky nahodilému
pohybu molekul dojít k nerovnoměrnému rozdělení molekul v nádobě ? Nemohla by soustava
molekul samovolně přejít beze změny vnějších podmínek z rovnovážného stavu do
nerovnovážného stavu ? Odpovědi na tyto otázky dává statistická termodynamika.
Každý stav soustavy –
makrostav se dá realizovat při velkém počtu částic v soustavě určitým
počtem
mikrostavů, které odpovídají daným rozdělením molekul uvnitř nádoby. Počet