О равновесии неоднородных веществ. - On the Equilibrium of Heterogeneous Substances

Термодинамика
Классический Тепловой двигатель Карно
ветви Классический Статистический Химическая Квантовая термодинамика Равновесие  / Неравновесный
Законы Zeroth Первый Второй В третьих
Системы Состояние Уравнение состояния Идеальный газ Настоящий газ Состояние вопроса Равновесие Контрольный объем Инструменты Процессы Изобарический Изохорический Изотермический Адиабатический Изэнтропический Изентальпический Квазистатический Политропный Бесплатное расширение Обратимость Необратимость Необратимость Циклы Тепловые двигатели Тепловые насосы Тепловая эффективность
Свойства системы Заметка: Сопряженные переменные в курсив Диаграммы свойств Интенсивные и обширные свойства Функции процесса Работа Высокая температура Функции государства Температура  / Энтропия  (вступление ) Давление  / Объем Химический потенциал  / Номер частицы Качество пара Сниженные свойства
Свойства материала Базы данных недвижимости Удельная теплоемкость   ${displaystyle c =}$ ${displaystyle T}$ ${displaystyle partial S}$ ${displaystyle N}$ ${displaystyle partial T}$ Сжимаемость   ${displaystyle eta = -}$ ${displaystyle 1}$ ${displaystyle partial V}$ ${displaystyle V}$ ${displaystyle partial p}$ Тепловое расширение   ${displaystyle alpha =}$ ${displaystyle 1}$ ${displaystyle partial V}$ ${displaystyle V}$ ${displaystyle partial T}$
Уравнения Теорема Карно Теорема Клаузиуса Фундаментальное отношение Закон идеального газа Максвелл отношения Взаимные отношения Онзагера Уравнения Бриджмена Таблица термодинамических уравнений
Потенциал Свободная энергия Свободная энтропия Внутренняя энергия ${displaystyle U (S, V)}$ Энтальпия ${displaystyle H (S, p) = U + pV}$ Свободная энергия Гельмгольца ${displaystyle A (T, V) = U-TS}$ Свободная энергия Гиббса ${displaystyle G (T, p) = H-TS}$
История Культура История Общее Энтропия Газовые законы Машины "вечный двигатель" Философия Энтропия и время Энтропия и жизнь Броуновская трещотка Демон Максвелла Парадокс тепловой смерти Парадокс лошмидта Синергетика Теории Теория калорийности Теория тепла Vis viva («живая сила») Механический эквивалент тепла Сила мотивации Ключевые публикации "Экспериментальное расследование Относительно ... тепла " "О равновесии Гетерогенные вещества " "Размышления о Движущая сила огня " Сроки Термодинамика Тепловые двигатели Изобразительное искусство Образование Термодинамическая поверхность Максвелла Энтропия как рассеивание энергии
Ученые Бернулли Больцман Карно Клапейрон Клаузиус Каратеодори Duhem Гиббс фон Гельмгольц Джоуль Максвелл фон Майер Онсагер Ренкин Смитон Шталь Томпсон Томсон ван дер Ваальс Waterston
Книга Категория

в история термодинамики, О равновесии неоднородных веществ. это 300-страничный доклад американского физика-химика. Уиллард Гиббс. Это одна из основополагающих документов термодинамика вместе с немецким физиком Герман фон Гельмгольц бумага 1882 г. "Thermodynamik chemischer Vorgänge."Вместе они составляют основу химическая термодинамика а также большая часть физическая химия.^[1][2]

Гиббса Равновесие положили начало химической термодинамике, интегрировав химический, физический, электрические, и электромагнитный явления в связную систему. Он представил такие концепции, как химический потенциал, правило фазы и др., составляющие основу современной физической химии. Американский писатель Билл Брайсон описывает Гиббс Равновесие бумага как " Principia из термодинамика ".^[3]

О равновесии неоднородных веществ.изначально был опубликован в относительно малоизвестном американском журнале Труды Академии искусств и наук Коннектикута, в некоторых частях, в период с 1875 по 1878 год (хотя большинство называют 1876 год ключевым годом).^[4][5] Он оставался в значительной степени неизвестным, пока не был переведен на немецкий язык Вильгельм Оствальд и на французский Анри Луи Ле Шателье.

Обзор

Впервые Гиббс внес вклад в математическую физику двумя статьями, опубликованными в 1873 г. Сделки Академия искусств и наук Коннектикута на "Графические методы в Термодинамика из Жидкости, »и« Метод геометрического представления термодинамических свойств веществ с помощью поверхностей ». Последующей и наиболее важной его публикацией была« О равновесии гетерогенных веществ »(в двух частях, 1876 и 1878 гг.). тканый, 300-страничный трактат, первый закон термодинамики, то второй закон термодинамики, то фундаментальное термодинамическое соотношение, применяются для предсказания и количественной оценки термодинамический тенденции реакции в любом термодинамическая система в визуальном, трехмерном графический язык Лагранжиан исчисление и фазовые переходы, среди прочего.^[6][7] Как заявил Анри Луи Ле Шателье, он "основал новый отдел химической науки, который становится сопоставимым по важности с тем, который был создан Лавуазье. »Это произведение было переведено на немецкий язык В. Оствальдом (назвавшим его автора« основателем химическая энергетика ") в 1891 году и на французский язык Э. Ле Шателье в 1899 году.^[8]

Статья Гиббса «Равновесие» считается одним из величайших достижений физической науки XIX века и одной из основ естествознания. физическая химия.^[2] В этих статьях Гиббс применил термодинамика к интерпретации физико-химических явлений и показал объяснение и взаимосвязь того, что было известно лишь как отдельные необъяснимые факты.

Работы Гиббса о гетерогенных равновесиях включали:

• Немного химический потенциал концепции
• Немного свободная энергия концепции
• А Гиббсовский ансамбль идеальный (основа статистическая механика поле)
• А правило фазы

Открытие раздела

(The энергия из Мир постоянна).

(The энтропия мира стремится к максимуму)

Клаузиус^[9]

Понимание законов, управляющих любой материальной системой, значительно облегчается рассмотрением энергия и энтропия системы в различных состояниях, на которые она способна. Поскольку разница значений энергии для любых двух состояний представляет собой совокупное количество работай и высокая температура получил или передал система когда это принесено из одного штат к другому, а разница энтропии является пределом всех возможных значений интеграла:

${displaystyle int {frac {delta Q} {T}}}$

в котором dQ обозначает элемент тепла, полученный от внешних источников, и Т - это температура той части системы, которая ее принимает, меняющиеся значения энергии и энтропии во всем, что существенно, характеризуют эффект, производимый системой при переходе из одного состояния в другое. Ибо с помощью механических и термодинамических приспособлений, предположительно теоретически совершенных, любой запас работы и тепла может быть преобразован в любой другой, который не отличается от него ни количеством работы и тепла вместе взятых, ни величиной интеграла:

${displaystyle int {frac {delta Q} {T}}}$

Но не только по отношению к внешним отношениям системы ее энергия и энтропия имеют преобладающее значение. Как и в случае с простыми механическими системами, обсуждаемыми в теоретической механике, которые способны оказывать на внешние системы только один вид воздействия, а именно выполнение механической работы, функция, которая выражает способность системы такого рода Действие также играет ведущую роль в теории равновесия, причем условие равновесия заключается в том, что изменение этой функции должно исчезнуть, поэтому в термодинамической системе, такой как все материальные системы, есть возможность двух различных видов воздействия на внешние системы, две функции, которые выражают двойные возможности системы, дают почти такой же простой критерий равновесия.

Рекомендации

внешняя ссылка

• В Интернет-архиве Часть 1 и Часть 2 в различных форматах файлов.