Термостатика: различия между версиями

{{Готовность|0%}}

= Термостатика и её место среди разделов физики =

[[File:Sections of classical thermodynamics.png|600px|thumb|Разделы равновесной термодинамики]]

'''Термодина́мика''' ({{lang-el|θέρμη}} — «тепло», {{lang-el2|δύναμις}} — «сила») — раздел физики, изучающий наиболее общие свойства макроскопических систем<ref>{{cite web|url=http://dic.academic.ru/dic.nsf/enc3p/291394/ТЕРМОДИНАМИКА|title=Термодинамика|date=2000|work=Большой Энциклопедический словарь|accessdate=2015-04-10}}</ref> и способы передачи и превращения [[w:энергия|энергии]] в таких системах<ref>{{cite web|url=http://dic.academic.ru/dic.nsf/ntes/4774/ТЕРМОДИНАМИКА|title=Термодинамика|work=Научно-технический энциклопедический словарь|accessdate=2015-04-10}}</ref>. В термодинамике изучаются состояния и процессы, для описания которых можно ввести понятие [[w:Температура|температуры]]. Термодинамика — это [[w:Феноменология (наука)|феноменологическая наука]], опирающаяся на обобщения опытных фактов. Процессы, происходящие в [[w:Термодинамическая система|термодинамических системах]], описываются макроскопическими величинами ([[w:температура]], [[w:давление]], концентрации компонентов), которые вводятся для описания систем, состоящих из большого числа частиц{{#tag:ref|Поясним смысл заимствуемого из [[w:Химия|химии]] выражения «большое число частиц». В [[w:Кристаллы|кристаллах]] гомодесмической (координационной) [[w:Кристаллическая структура|структуры]] — [[w:Галогениды|галогенидах]] [[w:Щелочные металлы|щелочных металлов]] (структуры с [[w:Ионная связь|ионной связью]]), [[w:Сульфид цинка|сульфиде цинка]] и [[w:алмаз]]е (структуры с [[w:Ковалентная связь|ковалентной связью]]), кристаллах [[w:Благородные газы|благородных газов]] (структуры с [[w:Силы Ван-дер-Ваальса|ван-дер-ваальсовой связью]]), [[w:металлы|металлах]] (структуры с [[w:Металлическая связь|металлической связью]]) — все [[w:атом]]ы объединены в пространственный каркас при помощи однотипных взаимодействий, так что невозможно выделить обособленные структурные [[w:фрагмент]]ы, такие как молекулы или протяжённые фрагменты (слои, цепи)<ref>[https://bigenc.ru/chemistry/text/2113051 ''Антипов Е. В., Абакумов А. М.'', Кристаллохимия // Большая российская энциклопедия, т. 16, 2010, с. 54].</ref><ref>[http://www.xumuk.ru/bse/1413.html ''Зоркий П. М.'', Кристаллохимия // Химическая энциклопедия, т. 2, 1990, с. 536].</ref>, то есть весь кристалл формально является одной гигантской молекулой<ref>[http://www.xumuk.ru/bse/1413.html ''[[w:Волькенштейн, Михаил Владимирович|Волькенштейн М. В.]]'', Молекула // Большая советская энциклопедия (3-е изд.), т. 16, 1974, с. 448].</ref><ref>[http://www.xumuk.ru/bse/1413.html ''[[w:Шубников, Алексей Васильевич|Шубников А. В.]]'', Кристаллы // Большая советская энциклопедия (2-е изд.), т. 23, 1953, с. 425].</ref>{{sfn|''Киселев А. П., Крашенинников А. А.'', Основы общей химии|2012|с =8}}. Как в этой, так и других ситуациях, когда анализ поведения реальных частиц, образующих [[w:Вещество (химия)|вещество]], неоправданно усложняет рассмотрение проблемы, используют представление об образующих вещество условных частицах (''условных молекулах''{{sfn|''Киселев А. П., Крашенинников А. А.'', Основы общей химии|2012|с =8}}{{sfn|''Олиференко Г. Л., Иванкин А. Н.'', Химия|2016|с =31—32}}, ''структурных единицах''{{sfn|''Сергиевский В. В. и др.'', Неорганическая химия|2007|с =9}}{{sfn|''Савельев Г. Г., Смолова Л. М.'', Общая химия|2006|с =9}}, ''структурных элементах''{{sfn|''Олиференко Г. Л., Иванкин А. Н.'', Химия|2016|с =31}}{{sfn|''Бармасов А. В., Холмогоров В. Е.'', Курс общей физики для природопользователей. Молекулярная физика и термодинамика|2009|с =23}}, ''частицах компонентов''{{sfn|''Свиридов В. В., Свиридов А. В.'', Физическая химия|2016|с =12}}{{sfn|''Ансельм А. И.'', Основы статистической физики и термодинамики|2007|с =225}}, ''элементарных объектах''{{sfn|''Олиференко Г. Л., Иванкин А. Н.'', Химия|2016|с =31}}), понимая под ними [[w:Формульная единица|формульные единицы]], состав которых соответствует [[w:Эмпирическая формула|эмпирическим формулам]] рассматриваемых веществ{{sfn|''Олиференко Г. Л., Иванкин А. Н.'', Химия|2016|с =31—32}}{{sfn|''Киселев А. П., Крашенинников А. А.'', Основы общей химии|2012|с =8}}. Так, для [[w:Вода|воды]] формульная единица <chem>H2O</chem>, для [[w:Хлорид натрия|хлорида натрия]] — <chem>NaCl</chem>, для [[w:Алюминий|алюминия]] — <chem>Al</chem>, для [[w:гидроксид-ион]]а — <chem>OH-</chem>, для [[w:электрон]]а — <chem>e-</chem>, для гидратированного [[w:Гидроксоний|катиона гидроксония]] — <chem>H5O2+</chem>, для [[w:Свободные радикалы|свободного радикала]] [[w:трифенилметил]]а — <chem>(Ph)3C*</chem>, и т. д.{{sfn|''Киселев А. П., Крашенинников А. А.'', Основы общей химии|2012|с =8}}{{sfn|''Савельев Г. Г., Смолова Л. М.'', Общая химия|2006|с =9}}{{sfn|''Степин Б. Д., Цветков А. А.'', Неорганическая химия|1994|с=8}}. Используя общую формульную единицу <chem>H2O</chem> для описания состава обеих [[w:Термодинамическая фаза|фаз]] при рассмотрении [[w:Равновесие фаз|фазового равновесия]] в [[w:Однокомпонентная система|однокомпонентной системе]] жидкая [[w:вода]] — [[w:водяной пар]], можно не учитывать, что в жидкой воде её молекулы частично объединены в ассоциаты <chem>{(H2O)_n}</chem>, а частично диссоциируют на ионы по уравнению <chem>3H2O <=> H5O2+ +OH-</chem><ref>[https://bigenc.ru/chemistry/text/1921053 ''Елисеев А. А., [[w:Третьяков, Юрий Дмитриевич|Третьяков Ю. Д.]], Наточин Ю. В.'', Вода // Большая российская энциклопедия, т. 5, 2006, с. 481—483].</ref>, и что в водяном паре при температуре кипения и атмосферном давлении присутствует около 1&nbsp;% димеров воды <chem>(H2O)2</chem><ref>[http://www.xumuk.ru/encyklopedia/786.html ''Маленков Г. Г., Яковлев С. В., Гладков В. А.'', Вода // Химическая энциклопедия, т. 1, 1988, с. 395].</ref>.|group=K}}, и не применимы к отдельным молекулам и атомам, в отличие, например, от величин, вводимых в механике или электродинамике.