Вейник Альберт-Виктор Иозефович | ТЕРМОДИНАМИКА РЕАЛЬНЫХ ПРОЦЕССОВ

на контрольной поверхности — располагает вполне определенными своими внутренними степенями свободы. В общем случае количество этих степеней, внешних по отношению к системе, равно /,., причем не все степени из числа /,. обязательно совпадают со степенями из числа /. Очевидно, что взаимодействие между системой и окружающей средой возможно только по сопряженным степеням свободы, когда система и среда одновременно способны воспринимать и терять соответствующие вещества. Если число сопряженных между собой степеней свободы системы и среды обозначить через п, то должно соблюдаться требование [18, с. 61; 21, с. 47]

(45)

Величина η характеризует фактически реализуемые взаимодействия между системой и окружающей средой, то есть определяет внешние степени свободы системы, зависящие от свойств окружающей среды.

Отсутствие какой-либо конкретной степени свободы — внутренней или внешней — говорит о внутренней или внешней изоляции системы по отношению к соответствующему веществу. Например, жидкости и твердые тела практически несжимаемы, то есть внутренне изолированы по отношению к объему, поэтому они не могут быть использованы в качестве рабочего тела в тепловом двигателе; фарфор и стекло внутренне изолированы по отношению к электрическому заряду, значит, они не могут служить проводниками электричества. Аналогично внешняя изоляция системы по отношению к объему может быть достигнута путем применения жесткой окружающей среды (оболочки), как в калориметрической бомбе; внешняя электрическая изоляция обеспечивается с помощью оболочки из фарфора, стекла и т. п.

Теперь должно быть ясно, что уравнение (31) выведено при условии, когда / = /,,= п. Это соответствует крайнему частному случаю полного совпадения всех внутренних и внешних степеней свободы системы. В противоположном крайнем случае, когда все степени свободы не совпадают между собой, величина п = 0, при этом система полностью внешне изолирована, взаимодействие между нею и окружающей средой невозможно.

Из сказанного следует, что в уравнение (31) вместо величины / правильно подставлять величину «, которая является характеристикой не только системы, но и окружающей среды и однозначно определяет условия взаимодействия системы с последней.



		103
6. Внутренние и внешние степени свободы системы		103
6. Внутренние и внешние степени свободы системы

	на контрольной поверхности — располагает вполне определенными своими внутренними степенями свободы. В общем случае количество этих степеней, внешних по отношению к системе, равно /,., причем не все степени из числа /,. обязательно совпадают со степенями из числа /. Очевидно, что взаимодействие между системой и окружающей средой возможно только по сопряженным степеням свободы, когда система и среда одновременно способны воспринимать и терять соответствующие вещества. Если число сопряженных между собой степеней свободы системы и среды обозначить через п, то должно соблюдаться требование [18, с. 61; 21, с. 47] (45) Величина η характеризует фактически реализуемые взаимодействия между системой и окружающей средой, то есть определяет внешние степени свободы системы, зависящие от свойств окружающей среды. Отсутствие какой-либо конкретной степени свободы — внутренней или внешней — говорит о внутренней или внешней изоляции системы по отношению к соответствующему веществу. Например, жидкости и твердые тела практически несжимаемы, то есть внутренне изолированы по отношению к объему, поэтому они не могут быть использованы в качестве рабочего тела в тепловом двигателе; фарфор и стекло внутренне изолированы по отношению к электрическому заряду, значит, они не могут служить проводниками электричества. Аналогично внешняя изоляция системы по отношению к объему может быть достигнута путем применения жесткой окружающей среды (оболочки), как в калориметрической бомбе; внешняя электрическая изоляция обеспечивается с помощью оболочки из фарфора, стекла и т. п. Теперь должно быть ясно, что уравнение (31) выведено при условии, когда / = /,,= п. Это соответствует крайнему частному случаю полного совпадения всех внутренних и внешних степеней свободы системы. В противоположном крайнем случае, когда все степени свободы не совпадают между собой, величина п = 0, при этом система полностью внешне изолирована, взаимодействие между нею и окружающей средой невозможно. Из сказанного следует, что в уравнение (31) вместо величины / правильно подставлять величину «, которая является характеристикой не только системы, но и окружающей среды и однозначно определяет условия взаимодействия системы с последней.