Термодинамический потенциал Гиббса

Так называется функция состояния, определяемая следующим образом:

. (2.13)

Её полный дифференциал равен

.

Следовательно, естественными переменными для функции являются и . Частные производные этой функции равны

.

Метод термодинамических потенциалов будет продемонстрирован в дальнейшем при изложении теории эффекта Джоуля-Томсона, а также метода адиабатического расширения реального газа.

Контрольные вопросы:

1. Дайте определение обратимого и необратимого процесса.

2. Что представляет собой тепловая машина? Чему равен КПД тепловой машины?

3. Из каких изопроцессов состоит цикл Карно? Начертите график цикла Карно в координатах P и V.

4. Получите формулу для КПД цикла Карно.

5. Дайте определение энтропии. Получите формулы для подсчета изменения энтропии идеального газа для изопроцессов.

6. Начертить графики изопроцессов в координатах Т и S. Какой физический смысл имеет площадь под графиком газового процесса в координатах Т и S?

7. Начертить цикл Карно в координатах Т и S. Приведите теорему Карно для обратимого и необратимого цикла Карно.

8. Сформулируйте второе начало термодинамики. Чему равно изменение энтропии для обратимых и необратимых процессов?

9. Получите основное термодинамическое неравенство Клаузиуса.

10. Объясните, в чем заключается статистический смысл второго начала термодинамики.

11. Перечислите термодинамические потенциалы и дайте определение каждого из них. Чему равен полный дифференциал данных термодинамических потенциалов?