Stav TD rovnováhy

=nejobecnější stav rovnováhy, v něm makro systémy v daných podmínkách po relaxační době ustálí (chemická, mechanická a radiační rovnováha)
1.postulát TD = Každý makro systém od $$ t= t_0 $$ v daných (čas.neměnných) vnějších podmínkách, dospěje do stavu TD rovnováhy, v němž již nejsou makro procesy a změny a všechny makroskopické stavové veličiny mají časově konstantní hodnoty
po vzniku TD rovnováhy další změny jen následkem nového vnějšího zásahu
určuje meze použitelnosti termodynamiky, vylučuje zahrnutí fluktuací
makroskopické veličiny $$ f_i $$ jsou rovny svým středním hodnotám $\vec{f_i}$ : $\vec{f_i}=\lim_{T \to \infty} \frac{1}{T} \int^{t_0 + T}_{t_0} {f_i(t)dt}$
2.postulát TD= stav TD rovnováhy termicky homogenního systému jednoznačně určen souborem vnějších parametrů a jedním vnitřním (E) a všechny ostatní vnitřní vyj.jako jejich fce
dána minimem Helmholtzovy volné energie (konst.T a V): F=U-TS či Gibbsovy volné en (konst.p a T): G=H-TS

Stavové veličiny

popisují momentální stav TD systému
S,U,T,V,p (m,G,F,H,E) - mezi nimi vztah (=stavová rovnice): $U=TS-pV+ \sum_i^N \mu_i N_i$
polytropický proces: $PV^{\kappa}=C$ - plyny, ale i kapaliny a PL
* $\kappa = 0$ -> p=konst.= isobarický proces
* $\kappa = 1$ -> pV=NkT = konst. = isotermický proces
* $\kappa = \gamma= \frac{c_p}{c_V}$ -> = adiabatický proces, adiabaty se neprotínají
* $\kappa = \infty$ -> V=konst. = isochorický proces
koeficienty:
- isotermické kompresibility: $\kappa = \frac{1}{V} \left( \frac{\part V}{\part p} \right)_{\tau}$
- isochorické rozpínavosti: $\beta = \frac{1}{p} \left( \frac{\part p}{\part T} \right)_{V}$
- isobarické roztažnosti: $\gamma = \frac{1}{V} \left( \frac{\part V}{\part \tau} \right)_{p}$

$\alpha_i=f_i(a_1,a_2,....,a_n)$
homogenní systém= systém jehož všechny makroskopické části jsou ve stejném stavu
hlavní stavová rovnice: f(p,V,T)=0
rovnice ideálního plynu: pV=nRT či $p=\rho(\gamma-1)e$ , kde $\rho$ - hustota, $\gamma$ - adiabatický index $\gamma=\frac{c_p}{c_v}$ , $e=\frac{E}{v}=c_v T$
Van der Waalsova rovnice= stavová rovnice pro kapalinu s částicemi nenulové velikosti:
- $\left( p+\frac{n^2 a}{V^2} \right)(V-nb)=nRT$ , a-míra přitahování mezi částicemi $$ a=N_A^2 a=Na^2 3 p_c V_c $$ , b - objem zabíraný 1 molem částic $b=N_A b'=\frac{N_A V_c}{3}$
kalorická stavová rovnice U=U(T,V) a termická p=p(T,V)

úplná TD informace při zadání 2 lib.z 5 stav.proměnných $$ dU(S,V)=T(S,V)dS-P(S,V)dV $$