Параметры состояния

ПАРАМЕТРЫ СОСТОЯНИЯ (от греч. parametron - отмеривающий, соразмеряющий) (термодинамич. параметры, термодинамич. переменные), физ. величины, характеризующие состояние термодинамич. системы в условиях термодинамического равновесия.

Различают экстенсивные параметры состояния (обобщенные координаты, или факторы емкости), пропорциональные массе системы, и интенсивные параметры состояния (обобщенные силы, факторы интенсивности), не зависящие от массы системы. Экстенсивные параметры состояния-т-ра T, давление p, концентрации компонентов, их хим. потенциалы m₁, m₂...., m_k, напряженности электрич. Гельмгольца, энергия Гиббса, намагниченность и др. Интенсивные параметры состояния- т-ра T, давление р, концентрации компонентов, их хим. потенциалы m₁, m₂, ..., m_k, напряженности электрич. и магнитного полей и т. п. Значение экстенсивного параметра состояния для системы равно сумме его значений по всем элементам системы (подсистемам), т.е. экстенсивные параметры состояния обладают св-вом аддитивности. Отнесение экстенсивного параметра состояния к единице массы или 1 молю в-ва придает ему св-во интенсивного параметра состояния, наз. уд. или молярной величиной соответственно. Интенсивные параметры состояния могут иметь одно и то же значение во всей системе или изменяться от точки к точке, эти величины не аддитивны, значение интенсивного параметра состояния не стремится к нулю при уменьшении размеров системы.

Между параметрами состояния системы существуют функцион. связи, поэтому не все параметры состояния являются взаимно независимыми. Выбор независимых параметров состояния, определяющих состояние системы и значения всех остальных параметров состояния, неоднозначен. В физ. химии в качестве независимых параметров состояния при отсутствии хим. р-ций в системе чаще всего выбирают интенсивные параметры состояния- концентрации компонентов (числа молей n₁, n₂, ... , n_k, отнесенные к единице объема), т-ру T и давление p (или T и уд. объем V). Связь между T, р, V, n₁, п₂, ... , n_k устанавливается посредством уравнения состояния, к-рое позволяет переходить от одного набора параметров состояния к другому. Так, Клапейрона - Менделеева уравнение, связывающее T, r и V, описывает состояние идеального газа.

Исключительно важную роль в термодинамике р-ров играют параметры состояния- парциальные молярные величины. Для многофазных многокомпонентных систем, включая системы с хим. р-циями, число независимых параметров состояния можно установить с помощью фаз правила Гиббса.

Иногда термин "параметры состояния" используют в смысле "функции состояния" или "естеств. независимой переменной" (см. Термодинамические потенциалы). Существуют более общие макроскопические параметры состояния, к-рые характеризуют систему, не обязательно находящуюся в состоянии равновесия.

Лит.: Кубо Р., Термодинамика, пер. с англ., M., 1970; Сычев В. В., Дифференциальные уравнения термодинамики, M., 1981; Базаров И. П., Термодинамика, 3 изд., M., 1983; Xейвуд P. У., Термодинамика равновесных процессов, пер. с англ., M., 1983; Васнецова А. Л., Гладышев Г. П., Экологическая биофизическая химия, M., 1989. Г. П. Гладышев.