Свойства материала (термодинамика) - Material properties (thermodynamics)

Термодинамический свойства материалов - это интенсивные термодинамические параметры, специфичные для данного материала. Каждый из них напрямую связан с дифференциалом второго порядка термодинамический потенциал. Примеры простой однокомпонентной системы:

Сжимаемость (или наоборот, объемный модуль)

Изотермическая сжимаемость

{ displaystyle beta _ {T} = - { frac {1} {V}} left ({ frac { partial V} { partial P}} right) _ {T} quad = - { frac {1} {V}} , { frac { partial ^ {2} G} { partial P ^ {2}}}}

Адиабатическая сжимаемость

{ displaystyle beta _ {S} = - { frac {1} {V}} left ({ frac { partial V} { partial P}} right) _ {S} quad = - { frac {1} {V}} , { frac { partial ^ {2} H} { partial P ^ {2}}}}

Удельная теплоемкость (Обратите внимание обширный аналог - это теплоемкость)

Удельная теплоемкость при постоянном давлении

{ displaystyle c_ {P} = { frac {T} {N}} left ({ frac { partial S} { partial T}} right) _ {P} quad = - { frac { T} {N}} , { frac { partial ^ {2} G} { partial T ^ {2}}}}

Удельная теплоемкость при постоянном объеме

{ displaystyle c_ {V} = { frac {T} {N}} left ({ frac { partial S} { partial T}} right) _ {V} quad = - { frac { T} {N}} , { frac { partial ^ {2} A} { partial T ^ {2}}}}

Коэффициент тепловое расширение

{ displaystyle alpha = { frac {1} {V}} left ({ frac { partial V} { partial T}} right) _ {P} quad = { frac {1} { V}} , { frac { partial ^ {2} G} { partial P partial T}}}

куда п является давление, V является объем, Т является температура, S является энтропия, и N это количество частиц.

Для однокомпонентной системы необходимы только три вторые производные, чтобы получить все остальные, и поэтому только три свойства материала необходимы для получения всех остальных. Для однокомпонентной системы "стандартными" тремя параметрами являются изотермическая сжимаемость. ${ displaystyle beta _ {T}}$ , удельная теплоемкость при постоянном давлении ${ displaystyle c_ {P}}$ , а коэффициент теплового расширения ${ displaystyle alpha}$ .

Например, верны следующие уравнения:

{ displaystyle c_ {P} = c_ {V} + { frac {TV alpha ^ {2}} {N beta _ {T}}}}

{ displaystyle beta _ {T} = beta _ {S} + { frac {TV alpha ^ {2}} {Nc_ {P}}}}

Три «стандартных» свойства на самом деле являются тремя возможными вторыми производными от Свободная энергия Гиббса по температуре и давлению.

Смотрите также

внешняя ссылка

В Дортмундский банк данных представляет собой фактический банк термодинамических и теплофизических данных.

Свойства материала (термодинамика) - Material properties (thermodynamics)

Смотрите также

внешняя ссылка

Рекомендации