Studijní materiál: Termodynamické potenciály

Termodynamické potenciály

V minulé kapitole jsme poznali novou stavovou veličinu - entropii S a viděli jsme, že ji lze používat stejné jako jiné stavové veličiny - např. tlak p , teplotu T, objem V, počet částic soustavy N , jejich celkovou hmotnost M, látkové množství v a vnitřní energii U.

Některé z těchto veličin nám jistě připadají jako „nezávisle proměnné" (N, M, V,...), jiné bychom spíše nazvali „uměle vytvořené" matematické funkce (U, S,...).

Všechny tyto veličiny jsou ale propojeny exaktními zákony (stavová rovnice, zákon zachování energie,...) a zřejmé je tedy možno libovolnou stavovou veličinu vyjádřit matematicky pomocí jiných stavových veličin - vznikne tak konkrétní matematická termodynamická funkce . která jednoznačné závisí na termodynamických proměnných (tedy například kteroukoliv z veličin p. V, v, T můžeme ze stavové rovnice vyjádřit jako termodynamickou funkci ostatních tří veličin).

Na vnitřní energie isme také demonstrovali všechny zásadní vlastnosti stavové veličiny :
• závisí pouze na (rovnovážném) stavu termodynamické soustavy
• existuje její úplný diferenciál
• její přírůstek nezávisí na křivce procesu, ale pouze na počátečním a koncovém stavu
• její přírůstek na uzavřené křivce (kruhový děj) je nulový