mida osatakse ka mõõta, muutuvad erinevates tingimustes protsessides. Me saame rääkida isotermilistest, isobaarilistest, isokoorilistest ja adiabaatsetest protsessidest. Olekuvõrrand kirjeldab gaasi käitumist nendes protsessides. p, V ja T on gaasi olekut iseloomustavad füüsikalised suurused, p, V ja T on gaasi olekufunktsioonid. p, V ja T kui füüsikaliste suuruste mõistmiseks tuleb teada, kuidas neid mõõta - manomeetri, joonlaua ja termomeetriga. p, V ja T kui olekufunktsioonide mõistmiseks on hea teada, kuidas need suurused on määratud termodünaamilise süsteemi kuuluvate aatomite ja/või molekulide liikumist iseloomustavate parameetrite väärtustega. NB! Kõik termodünaamilised süsteemid koosnevad aatomitest, molekulidest või massipunktidest (ideaalne gaas On lihtne näidata, kuidas ideaalse gaasi rõhk sõltub massipunktide liikumise keskmisest kineetilisest energiast: p=2/3nEkin
väliskeskkonnaga olekut iseloomustada Avatud süsteem toimub energia ja ainevahetus Olekuvõrrand süsteemi olekut iseloomustav ümbritseva keskkonnaga parameetrite omavaheline sõltuvus Borni algoritm Born koostas abivahendi seoste Paisumistöö töö, mis on tingitud ruumalamuutusest leidmiseks olekufunktsioonide omavahelistes sõltuvustes. Protsessifunktsioon süsteemis toimuvat protsessi Nelinurgas on 2 noolt, 1 ülalt alla, 2. Vasakult paremale. iseloomustav suurus, sõltub protsessi läbiviimise viisist, Vaadates olekufunkts ja olekupar paigutust on näha, et iga tähistatakse väiketähega (töö w, soojus q) olekufunkts on ümbritsetud temale omaste Reaktsiooni isobaar Isobaariga saab leida
lainefunktsiooniks, kuna sellist funktsiooni kasutas esmakordselt Schrödinger mikroosakeste jaoks kohandatud lainevõrrandis). Kui nõuame, et olekufunktsioon kätkeks maksimaalset informatsiooni vastava oleku kohta, peame eeskätt nõudma, et saaksime selle funktsiooni abil arvutada füüsikaliste suuruste tõenäosusi. Kui tahaksime funktsiooni enda väärtust interpreteerida vahetult tõenäosustena, saaksime olekufunktsioonide jaoks liiga kitsa klassi, s o funktsioonide klassi, millesse kuuluvatel funktsioonidel on väärtused ainult vahemikus 0 ... 1. Funktsioonide klassi on võimalik laiendada sel teel, et tõenäosusliku tähenduse seome mitte funktsiooni endaga, vaid tema mooduli ruudu väärtustega (lubades funktsioonile seega ka kompleksseid väärtusi). Niisiis teeme olekufunktsiooni kohta järgmised oletused: 1. võib olla funktsiooni mistahes samaaegselt mõõdetavate suuruste täieliku
Külma ja kuuma vee segust ei enam tagasi eraldada külma ja sooja vett. Soojusprotsessidel on kindel suund. 7. Entalpia olekufunktsioon, mille muut iseloomustab reaktsioonide, protsesside soojusefekte. Valemist ( Q = dU + p dV + dWe 2 2 Q = U 2 - U1 + p dV + dWe ) nähtub, et süsteemile lisatud soojus ei ole määratud ainult süsteemi 1 1 kahte olekut kirjeldavate olekufunktsioonide vahega, vaid sõltub ka olekust 1 olekusse 2 liikumise viisist (integreerimisteest). Võib aga välja kirjutada funktsiooni, mille jaoks süsteemi kahe oleku vahe teatud juhtudel võrdub just lisatud soojusega. Seda funktsiooni nimetatakse entalpiaks ja defineeritakse järgmiselt: H = U + pV Kuna paremal asuvad suurused U, p ja V on üheselt määratud süsteemi olekuga, siis on ka entalpia olekufunktsioon. Entalpia lõpmata väike muutus dH avaldub siis järgmise valemiga:
2 2 Statsionaarsed olekud on energia omaolekud, kuna H^ st(k ) = E k st(k ) . Schröningeri võrrandi H = p2 2m ( ) + U r , t mistahes lahendi (ajast sõltumatu H^ korral) võime esitada statsionaarsete olekufunktsioonide superpositsioonina i - Ek t (q, t ) = a k k (q )e h . k Konstantsed arenduse kordajad ak arvutatakse algtingimustest. Olgu algtingimuseks (q, t = 0) = 0 (q ). Siis
3. Olekuparameeter – süsteemi olekut iseloomustav suurus. Sõltumatuteks olekuparameetriteks võetakse mõõdetavad suurused nagu rõhk P , temperatuur T või kontsentratsioon c . 4. Olekuvõrrand – süsteemi olekut iseloomustav parameetrite omavaheline sõltuvus. Siiani on kindlaks tehtud vaid suhteliselt lihtsate süsteemide olekuvõrrandid (ideaalne ja reaalne gaas). 5. Olekufunktsioon – suurus, mis sõltub ainult süsteemi olekust, mitte aga selle oleku saavutamise viisist. Olekufunktsioonide suurused pole otseselt määratavad, opereeritakse nende muutustega, mis on katseliselt leitavad. Tähistatakse termodünaamikas suurte tähtedega, näiteks siseenergia U , entalpia H , entroopia S . ! 6. Keemiline ja füüsikaline vastasmõju ! 1. Keemiline vastastoime tähendab üldjuhul vesiniksidemete teket ja hüdraatumist. Hüdraatumiseks nimetatakse polaarsete ühendite seostumist vee molekulidega; vees lahustuvaid polaarseid molekule kutsutakse hüdrofiilseteks
tehtud vaid suhteliselt lihtsate süsteemide olekuvõrrandid Isokoorilise protsessi soojusefekt on võrdne (ideaalne ja reaalne gaas). Olekufunktsioon suurus, mis sõltub ainult süsteemi süsteemi siseenergia muuduga ( q= U ). olekust, mitte aga selle oleku saavutamise viisist. Olekufunktsioonide suurused pole otseselt määratavad, Kui protsessi käigus soojus neeldub ( U >0 , opereeritakse nende muutustega, mis on katseliselt leitavad. Tähistatakse termodünaamikas suurte tähtedega, H >0 ), on tegu endotermilise protsessiga. Kui näiteks siseenergia U , entalpia H , entroopia