Хімічна термодинаміка: основні поняття, закони, завдання

Рівноважні та нерівноважні процеси

У системі основних понять хімічної термодинаміки особливе місце займає термодинамічний процес. Його визначають як зміни в стані системи, які характеризуються змінами одного або декількох термодинамічних параметрів.

Зміни в стані системи можливі при різних умовах. У зв’язку з цим розрізняють рівноважні та нерівноважні процеси. Рівноважний (або квазистатический) процес розглядається як ряд рівноважних станів якої-небудь системи. При цьому всі параметри її змінюються нескінченно повільно. Для протікання такого процесу необхідно дотримання ряду умов:

  • Нескінченно мала різниця в значеннях діючих і протидіючих сил (внутрішнє і зовнішнє тиск тощо).
  • Нескінченно мала швидкість процесу.
  • Максимальна робота.
  • Нескінченно мала зміна зовнішньої сили змінює напрямок протягом процесу на зворотний.
  • Значення робіт прямих і зворотних процесів рівні, а шляхи їх збігаються.
  • Цікаве:  Хіральні центри в оптичних изомерах

    Процес зміни нерівноважного стану системи на рівноважний називають релаксацією, а тривалість його – часом релаксації. У хімічній термодинаміці найчастіше приймають найбільше значення часу релаксації для якого-небудь процесу. Пов’язано це з тим, що реальні системи легко виходять із стану рівноваги виникають потоками енергії та/або речовини в системі і є нерівноважними.