Equilibri termodinamic

Que disen un sistèma qu’ei en equilibri termodinamic quan ei au còp en equilibri termic, mecanic e quimic.

• Equilibri termic : temperatura omogenèa en deguens deu sistèma (nat gradient de temperatura) e temperatura egau a la de dehòra (nat transferiment de calor)
• Equilibri mecanic : la soma de las forças qu’ei nulla (equilibri de translacion), la soma deus moments de las fòrças qu’ei nulla (equilibri de rotacion)
• Equilibri quimic : nada reaccion quimica en deguens deu sistèma e nat transferiment de matièra de cap a un aute sistèma.

Un sistèma e lo son estat

Ací, un sistèma qu’ei un ensemble d’un gran nombre de particulas de massa dada e delimitat dens l’espaci. A nivèu microscopic que i a tròp de paramètres tà estudiar un equilibri termodinamic. Atau, la talha que permet de negligir quauques paramètres coma los efèits de susfàcia per exemple. Tot çò qui n’ei pas en deguens deu sistèma que s’apèra l’ambient exterior. Lo sistèma qu’interagish dab los autes sistèmas de l’univèrs (escambis de matièra, de trabalh e/o de calor). Un sistèma qu’ei dit barrat se ne pòt pas escambiar matièra dab l’exterior. Qu’ei dit isolat se ne pòt pas escambiar dab l’exterior ni matièra, ni trabalh, ni calor.

(fr) Estabilitat d’un equilibri quimic.

L’estat d’un sistèma en equilibri termodinamic qu’ei caracterizat per daubuas variablas d’estat (grandors fisicas escalaras que pòden mesurar) coma la massa, lo volum, la pression, la temperatura, o mei especificament lo potenciau termodinamic (energia intèrna, entalpia...). Aqueras variablas que son definidas e n’evoluan pas dens lo temps. Que son ligadas per ua foncion d’estat :

F(p, V, T)=0

Definicion equilibri termodinamic

Un sistèma isolat qu’evolua de cap a un estat estacionari, independent de la sua istòria.

Tres condicions que son necessàrias tà definir l’equilibre termodinamic d’un sistèma :

1. Las vitessas deus punts materiaus deu sistèma que son nullas e las variablas d’estat que son constantas dens lo temps.  Qu’ei a díser lo sistèma qu’ei au repaus, n’evolua pas mei, n’a pas d’escambi d’energia mecanica dab l’exterior.
2. La temperatura deu sistèma qu’ei omogenèa (parièra dens l’espaci). N’i a pas de transferiment termic.
3. Las accions exterioras qui permeten las valors constantas de las variablas d’estat, que son unicas. O poden díser que si modifican las accions exterioras suu sistèma, l’estat que va cambiar tà anar de cap a un aute estat d’equilibri.

Equilibri loca e globau

Los escambis que son conta-rotlats per las variablas intensivas (qui ne dependen pas de la talha deu sistèma), per exemple la temperatura peus escambis de calor. Que disen equilibri termodinamic globau quan las variablas son omogenèas deguens tot lo sistèma. Que disen equilibri termodinamic locau quan las variablas pòden variar dens l’espaci o lo temps mes hèra lentament. L'equilibri termodinamic locau n’ei pas estable.

Equilibri enter dus sistèmas

Dus sistèmas que son en equilibri quan an la medishas variablas intensivas.

• Dus sistèmas que son en equilibri mecanic quan an la medisha pression.
• Dus sistèmas que son en equilibri termic quan an la medisha temperatura.
• Dus sistèmas que son en equilibri quimic quan an lo medish potenciau quimic.

Alavetz tà conéisher lo sistèma globau, que pòden ajustar las variablas extensivas (Volume, massa...)

Nòtas e referéncias

Eléments de thermodynamique et thermique, Frédéric Doumenc, université Paris VI, Licence de mécanique, 2008-2009