Макроскопические величины, характеризующие состояние термодинамической системы, а следовательно, и её свойства, называют термодинамическими параметрами системы (параметрами состояния).
Опыт показывает, что тепловое состояние газа однозначно определяется тремя параметрами состояния, которые можно измерить: объемом V, давлением P и температурой Т. Они носят названия термических параметров состояния. Внутренняя энергия u, энтальпия h и энтропия s, также являющиеся параметрами состояния, называют аддитивными или экстенсивными (энергия, энтропия и пр.).
Состояние изолированной термодинамической системы, характеризующиеся постоянством термодинамических параметров состояния по времени и по всему объему, занимаемому системой, называют равновесным. в равновесной системе отсутствуют потоки энергии и вещества. всякая изолированная система со временем приходит в состояние равновесия и самопроизвольно из него выйти не может. В изолированных системах равновесное состояние определяется внешними условиями (значение имени давлений и внешней по отношению к системе температурный среды). Если между различными частями объема системы имеются разность температур, давлений и т.п., то это система неравновесная.
Процесс самопроизвольного возвращения система в состоянии термодинамического равновесия называют релаксацией. Мерой быстроты протекания релаксации служит время релаксации - промежуток времени, в течении которого система приходит в равновесное состояние.
Абсолютное давление р - физическая величина от равная пределу отношения численного значения нормальной силы дельта Fn , действующей на поверхность дельта А, к площади этой поверхности при дельта А стремящейся к нулю:
Давление - результат ударов о стенку хаотически движущихся микрочастиц рабочего тела. в соответствии с молекулярно-кинетической теорией давление газа определяется уравнением:
Где n - число молекул в единице объема; m - масса молекулы; v^2 - средняя квадратическая скорость поступательного движения молекул.
Численно давление равно силе, действующей на единицу площади поверхности тела в направлении нормали к последней. Единицей давление является Паскаль: 1Па = 1 Н/м^2. Следовательно, 1 Па равен давлению, вызываемому силой в 1 Ньютон, равномерно распределённой в направление нормали поверхности площадью 1 метр квадратный. В практических расчетах используют 1 кПа = 10^3 Па и 1 МПа = 10^6 Па.
Давление подразделяют на абсолютное р, атмосферное Ра, избыточное Ри и вакуумметрическое Рв. Приборы для измерения давления (манометры, барометры, вакууметры) показывают избыточное давление.
Если абсолютное давление Р > Ра, то избыточное давление равно разности между абсолютным давлением измеряемой среды и атмосферным давлением, то есть Ри = Р - Ра.
Если Р>Ра, то избыточное давление Ри = Ра - Р. В этом случае прибор ( вакууметр) показывает значение разрежения (вакуума) в сосуде, где находится измеряемая среда.
Температура Т в соответствии с молекулярно-кинетической теорией газов пропорционально кинетической энергии поступательного движения частиц рабочего тела, данную температуру называют термодинамической:
Где r - постоянная Больцмана, равная 1,380662 *10^-23 Дж/К.
Величина определяемая последней формулой указывает что температура является в том числе мерой интенсивности теплового движения.
Для шкалы абсолютной температуры имеются две точки отсчёта. За начало отсчета принимают абсолютный ноль, при котором прекращается тепловое движение молекул. Другая точка отсчёта (температура тройной точки воды то есть температура равновесия между тремя фазами: льдом, водой и паром) равна 273,16 К (0,01 С). Температуру, определяемую от абсолютного нуля (принято считать 273,15), называют абсолютной и обозначают через Т. Единицей этой температуры является Кельвин (К). Температуру измеряют также по шкале Цельсия, где за 0 принимают температуру таяния льда, а за 100 градусов - температура кипения воды при давлении 101 325 Па (так называемая нормальное давление).
Связь между термодинамической температурой измеряемой в кельвинах и температурой измеряемой в градусах Цельсия следующая:
Для измерения температуры применяют жидкостные термометры, пирометры и другие приборы.их действие основано на использовании таких свойств веществ, как тепловое излучение, ЭДС между двумя соприкасающимися металлами, электрическое сопротивление, интенсивность излучения и прочее.
Удельный объем - это объем, занимаемый единицей массы вещества. Для однородного тела массой m и объемом V его определяют по формуле: v = V/m.