главная > справочник > химическая энциклопедия:

Параметры состояния

Параметры состояния (от греч. parametron - отмеривающий, соразмеряющий) (термодинамические параметры, термодинамические переменные), физические величины, характеризующие состояние термодинамической 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 - температура T, давление p, концентрации компонентов, их хим. потенциалы m₁, m₂...., m_k, напряженности электрич. Гельмгольца, энергия Гиббса. намагниченность и др. Интенсивные параметры состояния - температура T, давление р, концентрации компонентов, их химические потенциалы m₁, m₂, ..., m_k, напряженности электрического 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 свойством аддитивности. Отнесение экстенсивного параметра состояния к единице массы или 1 молю вещества придает ему свойство интенсивного параметра состояния, называют удельной 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 функциональные связи, поэтому не все параметры состояния являются взаимно независимыми. Выбор независимых параметров состояния, определяющих состояние системы и значения всех остальных параметров состояния, неоднозначен. В физической химии в качестве независимых параметров состояния при отсутствии химических реакций в системе чаще всего выбирают интенсивные параметры состояния - концентрации компонентов (числа молей n₁, n₂, ... , n_k, отнесенные к единице объема), температуру T и давление p (или T и уд. объем V). Связь между T, р, V, n₁, п₂, ... , n_k устанавливается посредством уравнения состояния. которое 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 растворов играют параметры состояния - парциальные молярные величины. Для многофазных многокомпонентных систем, включая системы с хим. реакциями, число независимых параметров состояния можно установить с помощью фаз правила Гиббса.

Иногда термин 'параметры состояния' используют в смысле 'функции состояния' или 'естественной независимой переменной' (см. Термодинамические потенциалы). Существуют более общие макроскопические параметры состояния, которые 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.