Главная > Физика > Введение в молекулярную физику и термодинамику
<< Предыдущий параграф
Следующий параграф >>
<< Предыдущий параграф Следующий параграф >>
Макеты страниц

в. Второе условие равновесия.

Для вывода следующего условия равновесия рассмотрим теперь систему, в которой температура остается всюду одинаковой и постоянной, объем также сохраняется постоянным и которая разделена на ряд частей, отделенных подвижными поршнями. В качестве такой системы мы можем представить себе два газа, имеющие одинаковую температуру, но разные давления. Мы знаем, что такое состояние не является равновесным и что поршень будет перемещаться, пока давления с обеих его сторон не станут равными. Из выражения (16.2) следует, что достигнутое состояние будет действительно равновесным. Если свободные энергии первого и второго газа равны и то в равновесии мы должны иметь

для всех возможных виртуальных вариаций.

В качестве виртуальной вариации мы выбираем изотермическое смещение поршня, при котором объем первого газа увеличится на Тогда объем второго газа увеличится Так как температура не меняется, изменение свободной энергии первого газа равно

а изменение свободной энергии второго газа —

Отсюда

Подставляя в (16.8), получаем

Так как при равновесии мы должны иметь

В этом случае также не обязательно должны существовать реальные перегородки; таким образом для произвольной системы

В равновесном состоянии системы, которая не имеет закрепленных перегородок, давление должно быть всюду одинаковым.

<< Предыдущий параграф Следующий параграф >>
Оглавление