Page 6 - 130

5

2) енергетичні ефекти, які супроводжують різні фізико-хімічні процеси і
їх залежність від умов протікання;
3) можливість, напрям та границі самочинного протікання процесів в
різних умовах.
При цьому термодинаміка використовує феноменологічний метод, який
полягає в узагальненні експериментальних фактів і багатого досвіду практики у
вигляді постулатів (законів) з їх дальшим застосуванням до різних питань і
конкретних умов без розгляду молекулярної будови об’єктів дослідження .Тут
доцільно відмітити, що постулати, принципи, не доводяться, а логічно
обгрунтовуються. Але твердження і наслідки, які випливають з нього, повинні
бути підтверджені дослідом, практикою.
Пізніше ми ознайомимось з трьома принципами (постулатами, законами)
і їх найбільш важливими для хімії наслідками.
Почнемо з уточнення визначень понять, які використовуються для цього.
♦Термодинамічні системи. Термодинаміка вивчає макроскопічні системи,
просторові розміри яких і час існування достатні для проведення процесів
вимірювання. Такі системи складаються з великого числа матеріальних
частинок (молекул, атомів, електронів і т.д.) чи полів. Отже, термодинамічна
система – це тіло або сукупність тіл, що складаються з великого числа
частинок і реально чи уявно виділені із довкілля.
В будь-якому випадку, ми маємо справу з динамічними системами, які
мають велике число ступенів свободи. Системи з малим числом ступенів
свободи термодинамікою не розглядаються.
Все, що оточує термодинамічну систему, називають оточуючим
середовищем. Більш абстрактно оточення розглядають як термостат, який
накладає деякі умови на систему (постійна температура, тиск, хімічний
потенціал і т.д.)
Розглядають три види термодинамічних систем:
- відкриті – які обмінюються із довкіллям речовиною та енергією;
- закриті – які обмінюються лише енергією з оточуючим середовищем;
- ізольовані – що не обмінюються з довкіллям ані речовиною, ані
енергією.
Конденсовані системи – складаються із твердих тіл і рідин.
Неконденсовані системи – охоплюють лише паро- і газоподібні об’єкти.
♦Поняття теплової рівноваги. Ізольована система приходить в кінцевий
стан, який потім не змінюється. Цей кінцевий стан називається станом
термічної чи теплової рівноваги. Якщо після контакту між системами не
відбувається зміни, то вважається, що ті системи знаходяться в тепловій
рівновазі. Це очевидне твердження деякі дослідники вважають постулатом
(нульовий закон термодинаміки).Він формулюється таким чином:
Якщо системи А і В знаходяться в тепловій рівновазі і системи В і С
знаходяться також в тепловій рівновазі, то системи А і С теж є в стані
теплової рівноваги між собою.
Кожна термодинамічна система характеризується певними
властивостями. Це об’єм, температура, маса, тиск та похідні від них, наприклад,